Question

19．鐵、鋁、銅都是中學化學常見的金屬．
（1）FeCl₃溶液用于腐蝕印刷線路板，反應的離子方程式為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，將導致硝酸分解．硝酸分解的化學方程式為4HNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+O₂↑+2H₂O．
②步驟Ⅱ中發(fā)生反應：4Fe（NO₃）₂+O₂+（2n+4）H₂O═2Fe₂O₃•nH₂O+8HNO₃，4Fe+10HNO₃═4Fe（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，第一個反應的還原劑是Fe（NO₃）₂，第二個反應每生成1molNH₄NO₃，被還原的硝酸的物質(zhì)量是1mol．
③鐵紅可用于焊接鋼軌，其反應的化學方程式為Fe₂O₃+2Al$\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的變化判斷還原劑，根據(jù)電子得失守恒計算被還原的硝酸；
③鐵紅發(fā)生鋁熱反應，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)生氧化還原反應生成氯化亞鐵和氯化亞銅這一原理來腐蝕印刷線路，反應的離子方程式為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，反應的化學方程式為4HNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+O₂↑+2H₂O，
故答案為：4HNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+O₂↑+2H₂O；
②在反應4Fe（NO₃）₂+O₂+（2n+4）H₂O═2Fe₂O₃•nH₂O+8HNO₃中，鐵元素的化合價從+2價升到+3價，所以反應的還原劑是4Fe（NO₃）₂，根據(jù)反應4Fe+10HNO₃═4Fe（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O可知，氮從+5價降到-3價，反應中共轉(zhuǎn)移8個電子，所以每生成1molNH₄NO₃，被還原的硝酸的物質(zhì)量是1mol，
故答案為：Fe（NO₃）₂；1mol；
③鐵紅發(fā)生鋁熱反應，可用于焊接鋼軌，其反應的化學方程式為Fe₂O₃+2Al$\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．

點評 本題考查較綜合，涉及化學平衡計算、電化學腐蝕及物質(zhì)的制備流程等，為高頻考點，側(cè)重分析能力及計算能力的考查，把握化學反應原理及圖象、流程的分析為解答的關鍵，題目難度中等．