Question

鐵及鐵的化合物應用廣泛，如FeCl₃可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。

（1）寫出FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式　　　　　　　 　　　　　。

（2）若將（1）中的反應設計成原電池，請畫出原電池的裝置圖，標出正、負極，并寫出電極反應式。

正極反應　　　　　    　　，負極反應　　　　　　  　　　。

（3）腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的濃度均為0.10 mol?L^-1，請參照下表給出的數據和藥品，簡述除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺的實驗步驟：               

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　   。

	氫氧化物開始沉淀時的pH	氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe3+ Fe2+ Cu2+	1.9 7.0 4.7	3.2 9.0 6.7
提供的藥品：Cl2、濃H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu

（4）某科研人員發現劣質不銹鋼在酸中腐蝕緩慢，但在某些鹽溶液中腐蝕現象明顯。請從上表提供的藥品中選擇兩種（水可任選），設計最佳實驗，驗證劣質不銹鋼易被腐蝕。

有關反應的化學方程式　　    　　　　　　、　　　　　　　　　　；劣質不銹鋼腐蝕的實驗現象：　　　　　　　　　　　　　                　　　　　。

Answer 1

（1）2Fe³⁺＋Cu＝2Fe²⁺＋Cu²⁺

（2）裝置圖

正極反應：Fe³⁺＋e^-＝Fe²⁺（或2 Fe³⁺＋2 e^-＝2 Fe²⁺）

負極反應：Cu＝Cu²⁺＋2e^-（或Cu－2e^-＝Cu²⁺）

（3）①通入足量氯氣將Fe²⁺氧化成Fe³⁺；    ②加入CuO調節溶液的pH至3.2～4.7；

③過濾[除去Fe(OH)₃] 

（4）CuO＋H₂SO₄＝CuSO₄＋H₂O

CuSO₄＋Fe＝FeSO₄＋Cu， 不銹鋼表面有紫紅色物質生成。