Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組請你參與“鐵及其化合物”有關(guān)性質(zhì)的實驗探究，并共同解答下列問題：

探究一

（1）將FeCl3溶液滴入沸水可以制得Fe(OH)3膠體，寫出其離子反應(yīng)__。

（2）電子工業(yè)用FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板，請寫出FeCl3溶液與銅反應(yīng)的離子方程式__。

工程師欲從制造印刷電路板的廢水中回收銅，并獲得FeCl3溶液，設(shè)計如下方案：

根據(jù)上述設(shè)計方案并結(jié)合所學(xué)知識回答以下問題。

（3）檢驗濾液E中金屬陽離子的方法是__。

（4）通入F發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__。

探究二

FeBr2是一種黃綠色鱗片狀的固體，某研究性小組需要90mL0.10mol·L-1FeBr2溶液，回答下列問題：

（1）配制FeBr2溶液除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管外還需的玻璃儀器是__。

（2）用托盤天平稱量FeBr2的質(zhì)量為__g。

（3）下列有關(guān)配制過程中說法正確的是__（填序號）。

a.用“左碼右物”的稱量方法稱量固體質(zhì)量（使用游碼）會偏大

b.將稱量的FeBr2放入容量瓶中，加90mL蒸餾水溶解

C.洗滌溶解FeBr2的燒杯，并將洗滌液轉(zhuǎn)移至容量瓶中

d.容量瓶貼簽存放配好的FeBr2溶液

e.定容時，仰視容量瓶刻度線會使配制的FeBr2溶液濃度偏高

探究三

制備Fe(OH)2，在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑來制備。

（1）實驗開始時（活塞f關(guān)閉），止水夾e是__（填“打開”或“關(guān)閉”）的。

（2）如何檢驗裝置內(nèi)空氣已經(jīng)排盡？__。

（3）排盡裝置內(nèi)空氣后，為了制得白色Fe(OH)2沉淀，操作步驟是__。

（4）開啟活塞f放掉約液體，此時裝置B中試劑瓶中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為__。

（5）下列各圖示中__（填序號）能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀。

Answer 1

【答案】Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+ 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 取少量濾液E于試管中，先加KSCN溶液，無現(xiàn)象，再加新制氯水，溶液變?yōu)檠�紅色，則濾液E中含有Fe2+ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 100mL容量瓶 2.2 C 打開 檢驗B裝置導(dǎo)管出口處排出的氫氣的純度，當(dāng)排出的H2純凈時，空氣已排盡 關(guān)閉e 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ①②③

【解析】

探究一（1）將FeCl3溶液滴入沸水可以生成Fe(OH)3膠體和氯化氫，反應(yīng)離子方程式是Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+；

（2）FeCl3溶液與銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅，反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；

（3）根據(jù)分析，濾液E中的溶質(zhì)是氯化亞鐵，檢驗濾液E中亞鐵離子的方法是：取少量濾液E于試管中，先加KSCN溶液，無現(xiàn)象，再加新制氯水，溶液變?yōu)檠�紅色，則濾液E中含有Fe2+；

（4）氯化亞鐵溶液通入氯氣生成氯化鐵，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。

探究二：（1）配制90mL0.10mol·L-1FeBr2溶液，需要選用規(guī)格為100mL的容量瓶，用天平稱取一定質(zhì)量的溴化亞鐵，在燒杯中溶解，并用玻璃棒攪拌，冷卻后用玻璃棒引流轉(zhuǎn)移到100mL的容量瓶中，洗滌燒杯、玻璃棒2～3次，并把洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶，向容量瓶中加水，液面離刻度線1～2cm時改用膠頭滴管加水至刻度線，搖勻，配制過程中需要使用的儀器為：燒杯、玻璃棒、膠頭滴管，還缺少的儀器為100mL容量瓶；

（2）配制90mL0.10mol·L-1FeBr2溶液，需要選用規(guī)格為100mL的容量瓶， m=0.10mol·L-1×0.1L×216g/mol≈2.2g，用托盤天平稱量FeBr2的質(zhì)量為2.2g；

（3）a.根據(jù)“左=右+游”，用“左碼右物”的稱量方法稱量固體質(zhì)量（使用游碼）會偏小，故a錯誤；

b.將稱量的FeBr2放入燒杯中，加少量蒸餾水溶解，故b錯誤；

c.為保證溴化亞鐵完全移入容量瓶，洗滌溶解FeBr2的燒杯，并將洗滌液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，故c正確；

d.容量瓶不能長期保存配制好的溶液，故d錯誤；

e.定容時，仰視容量瓶刻度線，溶液體積偏大，會使配制的FeBr2溶液濃度偏低，故e錯誤；選c；

探究三：（1）實驗開始時要用氫氣排出B中的空氣，（活塞f關(guān)閉），所以止水夾e是打開的。

（2）檢驗B裝置導(dǎo)管出口處排出的氫氣的純度，當(dāng)排出的H2純凈時，空氣已排盡。

（3）排盡裝置內(nèi)空氣后，關(guān)閉e，A中的硫酸亞鐵被壓入B，與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀 ；

（4）開啟活塞f放掉約液體，空氣進入B，氫氧化亞鐵被氧化為氫氧化鐵，此時裝置B中發(fā)生反應(yīng)的方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

（5）①試管內(nèi)生成氫氣排出空氣，氫氧化亞鐵與空氣隔絕，能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀；②試管A內(nèi)生成氫氣排出B中的空氣，氫氧化亞鐵與空氣隔絕，能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀；③苯隔絕空氣，氫氧化亞鐵與氧氣隔絕，能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀；故選①②③。