Question

4．鐵單質(zhì)及其化合物在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛．請(qǐng)回答下列問(wèn)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(yīng)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(shí)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(wú)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\;}}{\;}$3Fe+4CO₂，若有1mol Fe₃O₄參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是8N_A．
（4）工業(yè)上常將無(wú)水FeCl₃在氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣下加熱至300℃-350℃，通入干燥H₂而制得FeCl₂．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeCl₃+H₂$\frac{\underline{\;300℃-350℃\;}}{N_{22}}$2FeCl₂+2HCl，檢驗(yàn)該反應(yīng)產(chǎn)物中陽(yáng)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(jià)鐵之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（2）三價(jià)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(xué)平衡移動(dòng)的因素來(lái)回答；
（3）氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)；
（4）無(wú)水FeCl₃在氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣下加熱至300℃-350℃，通入干燥H₂而制得FeCl₂，同時(shí)生成HCl，可用 K₃[Fe（CN）₆]溶液檢驗(yàn)亞鐵離子．

解答 解：（1）三價(jià)鐵的氧化性強(qiáng)于銅離子，所以金屬銅可以和三價(jià)鐵之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)：Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案為：Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）三價(jià)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(jià)鐵水解導(dǎo)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(wú)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(wú)法生成氫氧化鐵膠體；
（3）氧化還原反應(yīng)Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂中，化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)=8，即有1mol Fe₃O₄參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是8mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為8 N_A，故答案為：8 N_A；
（4）無(wú)水FeCl₃在氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣下加熱至300℃-350℃，通入干燥H₂而制得FeCl₂，同時(shí)生成HCl，方程式為2FeCl₃+H₂$\frac{\underline{\;300℃-350℃\;}}{N_{22}}$2FeCl₂+2HCl，可用 K₃[Fe（CN）₆]溶液檢驗(yàn)亞鐵離子，
故答案為：2FeCl₃+H₂$\frac{\underline{\;300℃-350℃\;}}{N_{22}}$2FeCl₂+2HCl； K₃[Fe（CN）₆]溶液．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)、鹽的水解原理的應(yīng)用、金屬的冶煉等，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于對(duì)化學(xué)基本概念和原理的理解考查，以及利用課本知識(shí)解決新問(wèn)題能力，能加深學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的理解，訓(xùn)練學(xué)生的思維能力，題目難度中等．