Question

7．铁是人类较早使用的金属之一．运用铁及其化合物的有关知识，同答下列问题：
（1）铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中，正确的是BDE．（填序号）
A．纯铁硬度比生铁高    
B．纯铁耐腐蚀性强，不易生锈
C．不锈钢是铁合金，只含金属元素  
D．铁在一定条件下，可与水蒸气反应
E．铁在冷的浓硫酸中钝化
（2）向沸水中逐滴滴加1mol^-L^-1FeCl₃溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为Fe³⁺+3H_²O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺，所形成该分散系的微粒粒度范围是1-100nm．
（3）电子工业需用30%的FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路极．请写出FeCl₃溶液与铜反应的离子方程式2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺．欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl₃溶液，现有下列试剂：①氯气②铁粉③浓硝酸④浓盐酸⑤烧碱⑥浓氨水，需要用到的一组试剂是A．
A．①②④B．①③④⑥C．②④⑤D．①④⑥
（4）高铁酸钠（Na₂FeO₄）是一种新型净水剂．
①高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe（OH）₃+3X+4NaOH═2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O，则X的化学式为NaClO．
②高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeO${\;}_{4}^{2-}$+10H₂O═4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑．由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有氧化性，而能够除去水中悬浮物是因为氢氧化铁胶体具有吸附性，可以吸附水中的悬浮杂质．
③下列物质能用作净水剂的有ab．
a．KAl（SO₄）₂•l2H₂O  b．聚合硫酸铁[Fe（OH）（SO₄）]_n    c．ClO₂   d．“84”消毒液．

Answer 1

分析 （1）A．合金的硬度比各成分金属的大；
B．纯铁不能形成原电池；
C．不锈钢含有的金元素有铁、镍、钼、钛、铌、铜、氮等；
D．铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气；
E．浓硫酸具有强的氧化性；
（2）向沸水中逐滴滴加1mol•L^-1 FeCl₃溶液，至液体呈透明的红褐色得到氢氧化铁胶体；
（3）FeC1₃溶液与铜反应生成氯化亚铁了氯化铜；腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁以及氯化铁，铁可以置换金属铜，可以和三价铁反应，铜不能盐酸反应，而金属铁可以，氯气具有氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁；
（4）①根据质量守恒定律的实质，反应前后各元素的原子个数相等推断X的化学式；
②具有氧化性物质能够杀菌消毒，氢氧化铁胶体具有吸附性；
③具有较大表面积能够吸附杂质颗粒的物质能够做净水剂．

解答 解：（1）A．合金的硬度比各成分金属的大，故A错误；
B．纯铁不能形成原电池，生铁含碳量高，容易形成原电池，腐蚀速率快，故B正确；
C．不锈钢含有的金元素有铁、镍、钼、钛、铌、铜、氮等，故错误；
D．铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，故D正确；
E．浓硫酸具有强的氧化性，冷的浓硫酸与铁发生钝化反应，故E正确；
故选：BDE；
（2）氢氧化铁胶体制备的离子方程式为：Fe³⁺+3H_²O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺，氢氧化铁胶体的微粒直径范围是1-100nm，
故答案为：Fe³⁺+3H_²O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺；1-100nm；
（3）FeC1₃溶液与铜反应生成氯化亚铁了氯化铜，离子方程式：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁以及氯化铁，加入过量的铁可以和氯化铁反应生成氯化亚铁，和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁，即Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，过滤，所得的滤液是氯化亚铁，滤渣是金属铜和过量的铁，铜不能盐酸反应，而金属铁可以，Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，向滤渣中加入足量的盐酸可以将铜分离，再过滤，得到的滤液是氯化亚铁，氯气具有氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁，2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，再向滤液中通入氯气即可，故选：A；
故答案为：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；A；
（4）①因为反应前后各元素原子个数相等，X的化学式为NaClO；
故答案为：NaClO；
②高铁酸钠具有氧化性物质能够杀菌消毒，生成的三价铁离子水解生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体具有吸附性，可以吸附水中的悬浮杂质；
故答案为：氧化性；氢氧化铁胶体具有吸附性，可以吸附水中的悬浮杂质；
③KAl（SO₄）₂•12H₂O 电离生成的铝离子水解生成的氢氧化铝、聚合硫酸铁[Fe（OH）（SO₄）]n，都能够吸附水中的杂质颗粒，可以用作净水剂；
故答案为：ab．

点评 本题考查了铁及其化合物的性质，为高考的频考点，难度中等，明确铁的性质是解题关键，注意物质净水的原理．