试题与答案

铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂

题型:填空题

题目:

铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。

(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:                                    

(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、

负极,并写出电极反应式。

正极反应:                                                    

负极反应:                                                    

(3)腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2、Fe3和Fe2的浓度均为0.10 mol·L-1,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3和Fe2的实验步骤                                                      

 氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀

完全时的pH

Fe3

Fe2

1.9

7.0

3.2

9.0

Cu24.76.7
提供的药品:Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu
 

(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式                                                          ;劣质不锈钢腐蚀的实验现象                                        

答案:

(1)2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2

(2)装置图

正极反应:Fe3+e=Fe2(或2Fe3+2e=2Fe2

负极反应:Cu=Cu2+2e(或Cu-2e=Cu2

(3)①通入足量氯气将Fe2氧化成Fe3;②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7;③过滤[除去Fe(OH)3]

(4)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O   CuSO4+Fe=FeSO4+Cu  不锈钢表面有紫红色物质生成

(2)根据2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2氧化还原反应和原电池的工作原理进行设计,铜作负极,石墨作正极,FeCl3作电解质溶液。

(3)先通入足量Cl2将Fe2氧化成Fe3,Cl2+2Fe2=2Fe3+2Cl,再加入CuO来调节溶液的pH至3.2~4.7,使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀,过滤达到除去CuCl2溶液中Fe3和Fe2的目的。

(4)根据题中信息,选两种药品为CuO,浓H2SO4,水。

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

现象为:不锈钢表面有紫红色物质生成。

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