类比是化学学习中常用的方法之一,已知硝酸能把铁氧化成Fe(NO3)3,但当铁过量时,产物是Fe(NO3)2.某同学受此启发,提出一个相似的观点:氯气与铁粉反应,当Cl2足量时生成FeCl3,当铁粉过量时产物是FeCl2.为验证该观点是否正确,该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl2中点燃,取其表面生成物并分别编号为A、B,然后通过实验确定其成分.探究过程如下:
(1)提出假设:A是FeCl3,B是FeCl2.
(2)设计实验方案:
分别取A、B的溶液均进行以下实验,但实验现象相同.请填写下表中的相应空格.
| 实验方法 | 实验现象 | 结 论 |
分别向A、B溶液中加 KSCN溶液 | ______ | 固体物质中有FeCl3 |
分别向KMnO4溶液中 加适量A、B溶液 | KMnO4溶液颜色无明显变化 | 固体物质中不含______ |
(3)根据上述实验结论,写出Cl
2与铁粉加热时发生反应的化学方程式:______.
(4)为进一步探究FeCl
3溶液的性质,他又利用A溶液做了如下一些实验,其中明显错误的是:______.
A.将A溶液滴入沸水中,并继续加热得到红褐色液体,该液体能产生丁达尔现象
B.向A溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色加深
C.在A溶液中滴加NaOH浓溶液,出现红褐色沉淀
D.将A溶液加热蒸干并灼烧,得到FeCl
3固体
(5)实际应用:
①半导体、多媒体行业要用FeCl
3溶液做印刷电路铜板腐蚀剂,请写出FeCl
3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:______.
②腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu
2+和Fe
3+的浓度均为0.1mol/L,则溶液中Fe
2+的浓度为______mol/L,原FeCl
3溶液中Fe
3+的浓度为______mol/L.
③请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl
2溶液中Fe
3+和Fe
2+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+ | 1.9 | 3.2 |
| Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
| Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
| 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______.