铁是重要的常见金属材料,也是人类较早使用的金属之一。请运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。（1）铁

Question

铁是重要的常见金属材料,也是人类较早使用的金属之一。请运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。（1）铁路大提速后，为将短铁轨焊接成长铁轨，可在铁轨接口处加入四氧化三铁和铝粉的混合物，用镁条引燃发生反应，写出发生置换反应的化学方程式并用单线桥法标出电子转移__________________；（2）向20mL的沸蒸馏水中逐滴滴加5～6滴0.1mol/L的FeCl 3 溶液，继续煮沸没有观察到透明的红褐色现象，请问此时分散系中粒子直径的范围是______nm，判断的依据是_________________________；（3）电子工业常用30%的FeCl 3 溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，请写出FeCl 3 溶液与铜反应的离子方程式：_________________________。（4）某校同学为测定FeCl 3 腐蚀铜后所得溶液的组成，提出如下假设：a.只含________________________（填写溶质化学式）。b.可能组成为___________________（填写溶质化学式）。（5）欲从废腐蚀液中回收铜，并重新获得FeCl 3 溶液，设计实验方案如下： 请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：①__________ ③_____________④___________

Answer 1

（1） （2）＜1 nm，胶体粒子粒径在1～100nm之间，该实验没有制备出胶体，因此粒径在此范围。 （3）2Fe 3+ + Cu＝2Fe 2+ +Cu 2+ 。  （4）a . FeCl 2 、CuCl 2 ；b. FeCl 3 、FeCl 2 、CuCl 2 （5）① Fe ③ Fe、Cu ④ HCl

试题分析：（1）铝是活泼的金属，能和四氧化生铁发生铝热反应生成铁和氧化铝。在反应中铝元素的化合价从0价升高到＋3价，失去3个电子。四氧化生铁中铁元素的化合价从＋ 价降低到0价，所以根据电子的得失守恒可知，其电子转移的表示方法为 。 （2）向20mL的沸蒸馏水中逐滴滴加5～6滴0.1mol/L的FeCl 3 溶液，继续煮沸没有观察到透明的红褐色现象，这说明反应中没有得到氢氧化铁胶体。由于胶体粒子粒径在1～100nm之间，该实验没有制备出胶体，所以此时分散系中粒子直径的范围是＜1nm。 （3）铁离子具有氧化性，能把铜氧化生成铜离子，而铁离子被还原为亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe 3+ + Cu＝2Fe 2+ +Cu 2+ 。 （4）根据化学方程式2FeCl 3 ＋Cu＝2FeCl 2 ＋CuCl 2 可知，反应后的溶液中溶质的可能组成是：a、如果恰好反应，则溶质是FeCl 2 、CuCl 2 ；b、如果氯化铁过量，则溶质是FeCl 3 、FeCl 2 、CuCl 2 。 （5）铁的金属性强于铜，则要从溶液中中得到铜，需要加入金属铁置换出铜，即①是Fe，②是氯化亚铁；加入的铁是过量的，则得到的滤渣是铁和铜的混合物。要分离出铜，需要加入盐酸溶解铁，过滤、洗涤后得到铜，即④是盐酸，⑤是氯化亚铁和盐酸的混合物。将②与⑤混合通入氯气将氯化亚铁氧化生成氯化铁即可。