类比是化学学习中常用的方法之一,已知硝酸能把铁氧化成Fe(NO
3)
3,但当铁过量时,产物是Fe(NO
3)
2.某同学受此启发,提出一个相似的观点:氯气与铁粉反应,当Cl
2足量时生成FeCl
3,当铁粉过量时产物是FeCl
2.为验证此观点是否正确,该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl
2中点燃,取其表面生成物并分别编号为A、B,然后通过实验确定其成分.探究过程如下:
(1)提出假设:A是FeCl
3,B是FeCl
2.
(2)设计实验方案:分别取A、B的溶液均进行以下实验,但实验现象相同.请填写下表中的相应空格
实验方法 |
实验现象 |
结论 |
分别向A、B溶液中加KSCN溶液 |
溶液变红色 溶液变红色 |
固体物质中FeCl3 |
分别向KMnO4溶液中加入适量A、B溶液 |
KMnO4溶液颜色无明显变化 |
固体物质中不含FeCl2 FeCl2 |
(3)根据上述实验结论,写出Cl
2与铁粉加热时发生反应的化学方程式
.
(4)为进一步探究FeCl
3溶液的性质,他又利用A溶液做了如下一些实验,其中明显错误的是
BD
BD
(填写序号).
A.将A溶液滴入淀粉碘化钾溶液中,可得到蓝色液体,该液体能产生丁达尔现象
B.向A溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色加深
C.在A溶液中滴加NaOH浓溶液,出现红褐色沉淀
D.将A溶液加热蒸干并灼烧,得到FeCl
3固体
(5)FeCl
3溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂,写出反应的离子方程式
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
.腐蚀后的废液中含有FeCl
2、FeCl
3、CuCl
2,某研究性学习小组的同学们设计了两种从废液中回收Cu的方案:
方案1:向废液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤.在所得滤渣中加入足量的盐酸,充分反应后,再过滤即得到铜,该方案中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为:
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+
.
方案2:在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH=1,用铜和石墨作电极进行电解,当观察到阴极上有少量气泡产生时,即停止电解,这时要回收的Cu已全部析出.该方案中铜作
阴
阴
极,该电极上所发生的电极反应为 (若有多个电极反应,请全部写出)
Fe3++e-=Fe2+,Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑
Fe3++e-=Fe2+,Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑
.方案2在电极上直接回收铜,操作上比方案1简便,但方案2也有不足之处,主要表现为:
产生污染性的气体氯气;使用了电解装置成本较高
产生污染性的气体氯气;使用了电解装置成本较高
.