Question

4．鐵單質(zhì)及其化合物在生活、生產(chǎn)中應用廣泛．請回答下列問題：
（1）由于氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺，氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑，反應的離子方程式是Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺．
（2）硫酸鐵可作絮凝劑，常用于凈水，其原理是Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺．
（用離子方程式表示）．在使用時發(fā)現(xiàn)硫酸鐵不能使酸性廢水中的懸浮物沉降而除去，其原因是酸性環(huán)境中，氫離子抑制了鐵離子的水解，無法生成氫氧化鐵膠體．
（3）磁鐵礦是工業(yè)上冶煉鐵的原料之一，其原理是Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂，若有1mol Fe₃O₄參加反應，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是8N_A．
（4）工業(yè)上常將無水FeCl₃在氮氣作保護氣下加熱至300℃-350℃，通入干燥H₂而制得FeCl₂．該反應的化學方程式為2FeCl₃+H₂$\frac{\underline{\;300℃-350℃\;}}{N_{22}}$2FeCl₂+2HCl，檢驗該反應產(chǎn)物中陽離子的試劑是K₃[Fe（CN）₆]溶液．

Answer 1

分析 （1）金屬銅可以和三價鐵之間發(fā)生氧化還原反應；
（2）三價鐵水解生成的氫氧化鐵膠體具有凈水作用，根據(jù)影響化學平衡移動的因素來回答；
（3）氧化還原反應中，化合價升高值=化合價降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)；
（4）無水FeCl₃在氮氣作保護氣下加熱至300℃-350℃，通入干燥H₂而制得FeCl₂，同時生成HCl，可用 K₃[Fe（CN）₆]溶液檢驗亞鐵離子．

解答 解：（1）三價鐵的氧化性強于銅離子，所以金屬銅可以和三價鐵之間發(fā)生氧化還原反應：Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案為：Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）三價鐵水解生成的氫氧化鐵膠體具有凈水作用，原理方程式為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，硫酸鐵中由于三價鐵水解導致溶液顯酸性，而酸性環(huán)境中，氫離子抑制了鐵離子的水解，無法生成氫氧化鐵膠體，所以硫酸鐵不能使酸性廢水中的懸浮物沉降而除去，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；酸性環(huán)境中，氫離子抑制了鐵離子的水解，無法生成氫氧化鐵膠體；
（3）氧化還原反應Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂中，化合價升高值=化合價降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)=8，即有1mol Fe₃O₄參加反應，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是8mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為8 N_A，故答案為：8 N_A；
（4）無水FeCl₃在氮氣作保護氣下加熱至300℃-350℃，通入干燥H₂而制得FeCl₂，同時生成HCl，方程式為2FeCl₃+H₂$\frac{\underline{\;300℃-350℃\;}}{N_{22}}$2FeCl₂+2HCl，可用 K₃[Fe（CN）₆]溶液檢驗亞鐵離子，
故答案為：2FeCl₃+H₂$\frac{\underline{\;300℃-350℃\;}}{N_{22}}$2FeCl₂+2HCl； K₃[Fe（CN）₆]溶液．

點評 本題考查了氧化還原反應、鹽的水解原理的應用、金屬的冶煉等，為高頻考點，側(cè)重于對化學基本概念和原理的理解考查，以及利用課本知識解決新問題能力，能加深學生對課本知識的理解，訓練學生的思維能力，題目難度中等．