Question

類比是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的方法之一，已知硝酸能把鐵氧化成Fe（NO₃）₃，但當(dāng)鐵過量時(shí)，產(chǎn)物是Fe（NO₃）₂．某同學(xué)受此啟發(fā)，提出一個(gè)相似的觀點(diǎn)：氯氣與鐵粉反應(yīng)，當(dāng)Cl₂足量時(shí)生成FeCl₃，當(dāng)鐵粉過量時(shí)產(chǎn)物是FeCl₂．為驗(yàn)證此觀點(diǎn)是否正確，該同學(xué)將一根細(xì)的純鐵絲分別在足量和少量的Cl₂中點(diǎn)燃，取其表面生成物并分別編號(hào)為A、B，然后通過實(shí)驗(yàn)確定其成分．探究過程如下：
（1）提出假設(shè)：A是FeCl₃，B是FeCl₂．
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：分別取A、B的溶液均進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同．請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械南鄳?yīng)空格

實(shí)驗(yàn)方法	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
分別向A、B溶液中加KSCN溶液	______	固體物質(zhì)中FeCl3
分別向KMnO4溶液中加入適量A、B溶液	KMnO4溶液顏色無明顯變化	固體物質(zhì)中不含______

（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，寫出Cl₂與鐵粉加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
（4）為進(jìn)一步探究FeCl₃溶液的性質(zhì)，他又利用A溶液做了如下一些實(shí)驗(yàn)，其中明顯錯(cuò)誤的是______ （填寫序號(hào)）．
A．將A溶液滴入淀粉碘化鉀溶液中，可得到藍(lán)色液體，該液體能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象
B．向A溶液中加入少量鐵粉，鐵粉溶解，溶液顏色加深
C．在A溶液中滴加NaOH濃溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀
D．將A溶液加熱蒸干并灼燒，得到FeCl₃固體
（5）FeCl₃溶液常作印刷電路銅板腐蝕劑，寫出反應(yīng)的離子方程式______．腐蝕后的廢液中含有FeCl₂、FeCl₃、CuCl₂，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了兩種從廢液中回收Cu的方案：
方案1：向廢液中加入過量的鐵粉，充分反應(yīng)后，過濾．在所得濾渣中加入足量的鹽酸，充分反應(yīng)后，再過濾即得到銅，該方案中涉及的四種陽離子的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篲_____．
方案2：在廢液中加入適量的鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1，用銅和石墨作電極進(jìn)行電解，當(dāng)觀察到陰極上有少量氣泡產(chǎn)生時(shí)，即停止電解，這時(shí)要回收的Cu已全部析出．該方案中銅作______極，該電極上所發(fā)生的電極反應(yīng)為 （若有多個(gè)電極反應(yīng)，請(qǐng)全部寫出）______．方案2在電極上直接回收銅，操作上比方案1簡(jiǎn)便，但方案2也有不足之處，主要表現(xiàn)為：______．

Answer 1

解：（2）A是FeCl₃，B是FeCl₂，分別向A、B溶液中加KSCN溶液，只有三價(jià)鐵離子遇到硫氰酸根顯紅色，高錳酸鉀具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為黃色的三價(jià)鐵離子，
故答案為：溶液變紅色；FeCl₂；
（3）氯氣和金屬鐵反應(yīng)的產(chǎn)物是氯化鐵，Cl₂與鐵粉加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Fe+3Cl₂FeCl₃，故答案為：2Fe+3Cl₂FeCl₃；
（4）A、碘離子具有還原性，可以和三價(jià)鐵之間反應(yīng)生成碘單質(zhì)和亞鐵離子，碘遇淀粉顯藍(lán)色，淀粉溶液是膠體，具有丁達(dá)爾現(xiàn)象，故A正確；
B、鐵和三價(jià)鐵之間反應(yīng)生成亞鐵離子，向A溶液中加入少量鐵粉，鐵粉溶解，溶液顏色不會(huì)加深，故B錯(cuò)誤；
C、三價(jià)鐵和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，故C正確；
D、三價(jià)鐵離子易水解，將氯化鐵溶液加熱蒸干并灼燒，得到氧化鐵固體，故D錯(cuò)誤；
故選BD；
（5）三價(jià)鐵和金屬銅之間反應(yīng)生成亞鐵離子和銅離子，在氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性，該反應(yīng)能證明三價(jià)鐵的氧化性強(qiáng)于銅離子，根據(jù)金屬活動(dòng)順序表得出Cu²⁺＞H⁺＞Fe²⁺，電解時(shí)，陽極是活潑電極時(shí)，則金屬電極會(huì)溶解，陰極上有少量氣泡產(chǎn)生時(shí)，說明金屬銅做陰極，按照氧化性順序Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺＞Fe²⁺，可以得出放電的離子以及電極反應(yīng)為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑，在陽極上放電的是氯離子，產(chǎn)生氯氣，有毒，
故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺＞Fe²⁺；陰；Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑；產(chǎn)生污染性的氣體氯氣；使用了電解裝置成本較高．
分析：（2）三價(jià)鐵離子遇到硫氰酸根顯紅色，氯氣和金屬鐵反應(yīng)的產(chǎn)物是氯化鐵，不會(huì)生成亞鐵鹽；
（3）氯氣和金屬鐵反應(yīng)的產(chǎn)物是氯化鐵；
（4）A、碘離子具有還原性，可以和三價(jià)鐵之間反應(yīng)；
B、鐵和三價(jià)鐵之間反應(yīng)生成亞鐵離子；
C、三價(jià)鐵和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀；
D、三價(jià)鐵離子易水解生成紅褐色沉淀；
（5）三價(jià)鐵和金屬銅之間反應(yīng)生成亞鐵離子和銅離子，在氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性；根據(jù)電解池的工作原理來回答．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道綜合知識(shí)題目，考查角度廣，難度較大，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力．