Question

 (1)類比法是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的方法，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，為了驗(yàn)證該觀點(diǎn)是否正確，該同學(xué)將一定量的鐵粉與Cl2恰好完全反應(yīng)得到一固體物質(zhì)，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)：

假設(shè)1：該固體物質(zhì)是FeCl2

假設(shè)2：該固體物質(zhì)是FeCl3

假設(shè)3：該固體物質(zhì)是__________________。

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：

取少量固體物質(zhì)于燒杯中，加適量水溶解，得到溶液A，然后取兩份A溶液分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論如下表：

實(shí)驗(yàn)方法	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
在溶液中加KSCN溶液		固體物質(zhì)中有FeCl3
在KMnO4溶液中加少量A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)反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________。

(2)為了進(jìn)一步探究FeCl3溶液的性質(zhì)，該同學(xué)又利用A溶液作了如下一些實(shí)驗(yàn)，其中正確的是________。

A．將A溶液滴入沸水中，并繼續(xù)加熱得到紅褐色液體，該液體能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象

B．在A溶液中加入淀粉KI溶液，溶液變藍(lán)

C．在A溶液中滴加NaOH濃溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀

D．在A溶液中加入Fe、Cu固體后，充分反應(yīng)后剩余固體中不可能有Fe無Cu

E．將A溶液加熱蒸干并灼燒，得到FeCl3固體

(3)電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。某工程師為了從廢液中回收銅，重新獲得FeCl3溶液，設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)步驟：

寫出一個(gè)能證明還原性Fe比Cu強(qiáng)的離子方程式：_______________________________

________________________________________________________________________。該反應(yīng)在上圖步驟

________中發(fā)生。請(qǐng)根據(jù)上述反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，在方框中畫出簡(jiǎn)易裝置圖(標(biāo)出電極名稱、電極材料、電解質(zhì)溶液)。

上述過程回收的銅是粗銅，為了獲得更純的銅必須進(jìn)行電解精煉。寫出電解精煉時(shí)陽極材料及主要的電極反應(yīng)式________________________________________________

________________________________________________________________________。

Answer 1

解析：(1)與硝酸在不同條件下可被氧化成兩種產(chǎn)物，推斷鐵粉與Cl2反應(yīng)也可能生成FeCl2或FeCl3或兩種物質(zhì)的混合物。根據(jù)KSCN溶液能與Fe3＋顯紅色，可檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否含有FeCl3。根據(jù)酸性KMnO4溶液能氧化Fe2＋而褪色，可驗(yàn)證產(chǎn)物中是否含有FeCl2。

(2)FeCl3滴入沸水中，繼續(xù)煮沸可生成Fe(OH)3膠體，有丁達(dá)爾現(xiàn)象。Fe3＋能氧化I－生成I2，F(xiàn)e3＋能與NaOH溶液生成Fe(OH)3紅褐色沉淀。而加熱蒸干FeCl3溶液，由于Fe3＋的水解，會(huì)生成Fe(OH)3沉淀，經(jīng)灼燒，得到Fe2O3，而不是FeCl3固體。在FeCl3溶液中加入Fe、Cu固體后，發(fā)生以下反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，F(xiàn)e＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。由此看出剩余固體中不可能有Fe無Cu，而只能是Cu或Cu、Fe混合物。

(3)廢液中回收銅的實(shí)驗(yàn)過程如下：

Fe能從CuCl2溶液中置換出銅，可證明Fe比Cu的還原性強(qiáng)，反應(yīng)方程式為：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。用原電池表示該反應(yīng)時(shí)，可用Fe作負(fù)極，Cu作正極，CuCl2溶液作電解質(zhì)溶液。電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽極(Cu－2e－===Cu2＋)，純銅作陰極(Cu2＋＋2e－===Cu)，含Cu2＋的溶液作電解質(zhì)溶液。

答案：(1)①FeCl2和FeCl3�、谌芤撼始t色　FeCl2

③2Fe＋3Cl22FeCl3

(2)A、B、C、D

(3)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu�、�

粗銅　Cu－2e－===Cu2＋