Question

19．鐵、鋁、銅都是中學(xué)化學(xué)常見的金屬．
（1）FeCl₃溶液用于腐蝕印刷線路板，反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺．
（2）用廢鐵皮制取鐵紅（Fe₂O₃）的部分流程示意圖如下：

①步驟Ⅰ若溫度過高，將導(dǎo)致硝酸分解．硝酸分解的化學(xué)方程式為4HNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+O₂↑+2H₂O．
②步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)：4Fe（NO₃）₂+O₂+（2n+4）H₂O═2Fe₂O₃•nH₂O+8HNO₃，4Fe+10HNO₃═4Fe（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，第一個(gè)反應(yīng)的還原劑是Fe（NO₃）₂，第二個(gè)反應(yīng)每生成1molNH₄NO₃，被還原的硝酸的物質(zhì)量是1mol．
③鐵紅可用于焊接鋼軌，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．
④上述生產(chǎn)結(jié)束后，流程中氮元素最主要的存在形式為（填字母）b．
a、氮氧化物   b、硝酸銨    c、硝酸亞鐵   d、硝酸．

Answer 1

分析 （1）工業(yè)上用FeCl₃溶液與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化亞銅這一原理來腐蝕印刷線路板；
（2）由流程圖可知，F(xiàn)e與硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵，步驟Ⅱ中轉(zhuǎn)化為Fe₂O₃•nH₂O，最后得到鐵紅，
①硝酸分解生成二氧化氮、氧氣、水；
②根據(jù)反中的元素的化合價(jià)的變化判斷還原劑，根據(jù)電子得失守恒計(jì)算被還原的硝酸；
③鐵紅發(fā)生鋁熱反應(yīng)，可用于焊接鋼軌；
④根據(jù)流程圖可知，生產(chǎn)結(jié)束后氮元素主要存在硝酸銨溶液中．

解答 解：（1）工業(yè)上用FeCl₃溶液與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化亞銅這一原理來腐蝕印刷線路，反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）由流程圖可知，F(xiàn)e與硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵，步驟Ⅱ中轉(zhuǎn)化為Fe₂O₃•nH₂O，最后得到鐵紅，
①硝酸分解生成二氧化氮、氧氣、水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+O₂↑+2H₂O，
故答案為：4HNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+O₂↑+2H₂O；
②在反應(yīng)4Fe（NO₃）₂+O₂+（2n+4）H₂O═2Fe₂O₃•nH₂O+8HNO₃中，鐵元素的化合價(jià)從+2價(jià)升到+3價(jià)，所以反應(yīng)的還原劑是4Fe（NO₃）₂，根據(jù)反應(yīng)4Fe+10HNO₃═4Fe（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O可知，氮從+5價(jià)降到-3價(jià)，反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移8個(gè)電子，所以每生成1molNH₄NO₃，被還原的硝酸的物質(zhì)量是1mol，
故答案為：Fe（NO₃）₂；1mol；
③鐵紅發(fā)生鋁熱反應(yīng)，可用于焊接鋼軌，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，
故答案為：Fe₂O₃+2Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
④根據(jù)流程圖可知，生產(chǎn)結(jié)束后氮元素主要存在硝酸銨溶液中，故選b．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及化學(xué)平衡計(jì)算、電化學(xué)腐蝕及物質(zhì)的制備流程等，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重分析能力及計(jì)算能力的考查，把握化學(xué)反應(yīng)原理及圖象、流程的分析為解答的關(guān)鍵，題目難度中等．