Question

（18分）某中學化學課外活動小組欲探究鐵在氯氣中燃燒產物的成份、性質和用途，設計了如下實驗步驟：

Ⅰ、用下列實驗裝置制取純凈干燥的氯氣

寫出A、B中所盛放最佳化學試劑的名稱          、           ，畫出虛線框內所需裝置圖并標明所需試劑的名稱。

Ⅱ、某同學將一定量鐵粉與Cl₂恰好完全反應得到一固體物質a，然后通過實驗確定其成分。探究過程如下：

（1）提出假設：（請把下列假設補充完整）

假設①：該固體物質是FeCl₃；假設②：               ；假設③：               。

（2）設計實驗方案：

取少量固體物質a于燒杯中，加適量水溶解，然后取兩份a溶液分別進行實驗，實驗現象與結論如下表，請在表格內的橫線處填空。

實驗方法	實驗現象	結論
在溶液中加 KSCN溶液		固體物質中有FeCl3
向a溶液中滴加 酸性KMnO4溶液	KMnO4溶液紫色 不褪色	固體物質中不含______

由此得出結論：假設     成立（填序號①②③）。

Ⅲ、為進一步探究物質a的性質，他們又利用a溶液做了如下一些實驗，其中現象、結論均正確的是_____________（填寫序號）

A．向氫氧化鎂懸濁液中滴加a溶液出現紅褐色沉淀，證明Ksp[Fe(OH)₃]< Ksp[Mg(OH)₂]

B．向a溶液中加入少量鐵粉，鐵粉溶解，溶液顏色由淺綠色變成黃色

C．向沸水中滴加a的飽和溶液，立即出現紅褐色沉淀

D．將a溶液加熱蒸干并灼燒，得到Fe₂O₃固體

IV、a溶液常作印刷電路銅板的腐蝕劑，寫出發生反應的離子方程式               。活動小組的同學們又設計了兩種從上述廢液中回收Cu的方案：

方案1：設計流程圖如下：

請分別寫出操作①和試劑②的名稱_________，_______。

方案2：在廢液中加入適量的鹽酸調節溶液的pH=1，用銅和石墨作電極進行電解，銅作________極。當觀察到陰極有少量氣泡產生時，停止電解，這時要回收的Cu已全部析出。

評價：方案2在電極上直接回收銅，操作上比方案1簡便，但方案2也有不足之處，主要表現為：                                                     。

 

Answer 1

【答案】

(共18分)

Ⅰ、飽和食鹽水（1分）；濃硫酸（1分）； 其它合理裝置也對（2分）

Ⅱ、（1）FeCl₂（1分）；FeCl₃和FeCl₂的混合物（1分）

（2）

實驗方法	實驗現象	結論
在溶液中加 KSCN溶液	溶液為紅色（1分）	固體物質中有FeCl3
向a溶液中滴加 酸性KMnO4溶液	KMnO4溶液紫色 不褪色	固體物質中不含 FeCl2（1分）

由此得出結論：假設   ①   結論成立（1分）

Ⅲ、A D（2分）

IV、2Fe³⁺ +Cu²⁺= 2Fe³⁺ + Cu（2分）

方案1： 過濾（1分）；鹽酸（或稀硫酸）（1分）

方案2：陰（1分）

評價：有污染性氣體Cl₂產生；使用了電解裝置，成本較高等（2分）

【解析】