Question

7．某校探究性學習小組用已部分生銹的廢鐵屑制作印刷電路板的腐蝕劑，并回收銅．探究過程如下：

請回答下列問題：
（1）步驟①中加入熱的Na₂CO₃溶液，目的是除去廢鐵屑表面的油污．
（2）步驟②中，除發生反應Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑外，其他可能反應的離子方程式為Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺．
（3）溶液C的顏色是棕黃色，溶液D中可能含有的金屬陽離子有Fe²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺．
（4）可以驗證溶液B中是否含有Fe²⁺的一種試劑是d（填字母）．
a．稀硫酸     b．鐵     c．硫氰化鉀    d．酸性高錳酸鉀溶液
（5）操作甲的名稱是電解，步驟⑤產生金屬銅的化學方程式為CuCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑．

Answer 1

分析 廢鐵屑經①加入熱的Na₂CO₃溶液除油污，可得到固體A，應經過過濾操作，加入鹽酸，發生Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，然后通入適量的氯氣，
發生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，溶液C為FeCl₃，用于腐蝕印刷電路，發生Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，操作甲可得到氯氣、銅和E，應為電解操作，陽極生成氯氣，陰極生成銅，最后得到氯化亞鐵溶液，以此解答．

解答 解：廢鐵屑經①加入熱的Na₂CO₃溶液除油污，可得到固體A，應經過過濾操作，加入鹽酸，發生Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，然后通入適量的氯氣，發生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，溶液C為FeCl₃，用于腐蝕印刷電路，發生Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，操作甲可得到氯氣、銅和E，應為電解操作，陽極生成氯氣，陰極生成銅，最后得到氯化亞鐵溶液，
（1）廢鐵屑經①加入熱的Na₂CO₃溶液除油污，可得到固體A，應經過過濾操作，故答案為：除去廢鐵屑表面的油污；
（2）金屬氧化物與酸反應生成鹽和水，氧化鐵可以與稀鹽酸反應，得到棕黃色的氯化鐵溶液，鐵和三價鐵發生氧化還原反應，反應的離子方程式有：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
故答案為：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺；
（3）C中含有鐵離子，溶液為棕黃色，印刷電路板是由高分子材料和銅箔復合而成，FeCl₃具有氧化性，和Cu反應生成CuCl₂和FeCl₂，該反應的化學方程式為Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂ ，故答案為：棕黃色；Fe²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺；
（4）Fe²⁺具有還原性，可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗，發生氧化還原反應，酸性高錳酸鉀溶液褪色，故答案為：d；
（5）步驟⑤為電解，產生金屬銅的化學方程式為CuCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑，
故答案為：電解；CuCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑．

點評 本題考查物質的分離、提純和制備，為高考常見題型，綜合考查學生的分析能力和實驗能力，注意把握物質的性質以及物質分離的方法，難度中等．