Question

電子工業(yè)常用30%的FeCl₃溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板．廢腐蝕液含有大量CuCl₂、FeCl₂和FeCl₃，任意排放將導(dǎo)致環(huán)境污染及資源的浪費(fèi)，應(yīng)考慮回收利用．按如下流程在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：從廢液中回收銅，并將鐵的化合物全部轉(zhuǎn)化為FeCl₃溶液，作為腐蝕液原料循環(huán)使用．

（1）寫(xiě)出FeCl₃溶液與銅箔發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______．
（2）檢驗(yàn)廢腐蝕液中含有Fe³⁺的實(shí)驗(yàn)操作是______．
（3）“過(guò)濾”用到的玻璃儀器有：普通漏斗、______．
（4）廢液中加入過(guò)量①后，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：______．
（5）上述流程中取廢液200mL，其中含CuCl₂ 1.5mol?L^-1、FeCl₂ 3.0mol?L^-1、FeCl₃ 1.0mol?L^-1，若要將銅全部回收，需加入Fe粉的質(zhì)量應(yīng)不少于______g；將鐵的化合物全部轉(zhuǎn)化為FeCl₃溶液需通入Cl₂的物質(zhì)的量不少于______mol．

Answer 1

【答案】分析：從廢液中回收銅，并將鐵的化合物全部轉(zhuǎn)化為FeCl₃溶液，作為腐蝕液原料循環(huán)使用，則廢液中加過(guò)量①（Fe粉），濾液為FeCl₂，濾渣為Fe和Cu，濾渣中加過(guò)量④（鹽酸），因Cu與鹽酸不反應(yīng)，則濾液⑤為FeCl₂，將濾液②和⑤中通入⑥（氯氣）可反應(yīng)得到FeCl₃溶液，然后結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程及化學(xué)用語(yǔ)來(lái)解答．
解答：解：從廢液中回收銅，并將鐵的化合物全部轉(zhuǎn)化為FeCl₃溶液，作為腐蝕液原料循環(huán)使用，則廢液中加過(guò)量①（Fe粉），濾液為FeCl₂，濾渣為Fe和Cu，濾渣中加過(guò)量④（鹽酸），因Cu與鹽酸不反應(yīng)，則濾液⑤為FeCl₂，將濾液②和⑤中通入⑥（氯氣）可反應(yīng)得到FeCl₃溶液，
（1）FeCl₃溶液與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，該反應(yīng)為2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂，
故答案為：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂；
（2）一般離子KSCN溶液來(lái)檢驗(yàn)鐵離子，實(shí)驗(yàn)操作為取少量廢腐蝕液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅色，則證明原溶液中含有Fe³⁺，
故答案為：取少量廢腐蝕液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅色，則證明原溶液中含有Fe³⁺；
（3）過(guò)濾操作使用到燒杯、漏斗、玻璃棒，故答案為：玻璃棒、燒杯；
（4）廢液中加入過(guò)量①后，發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu，
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu；
（5）由2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、
     0.2mol 0.1mol
   Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu
 0.3mol  0.3mol
則要將銅全部回收，需加入Fe粉的質(zhì)量應(yīng)不少于0.4mol×56g/mol=22.4g；
反應(yīng)后n（FeCl₂）=0.3mol+0.3mol+0.6mol=1.2mol，
由2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃可知，鐵的化合物全部轉(zhuǎn)化為FeCl₃溶液需通入Cl₂的物質(zhì)的量不少于=0.6mol，
故答案為：22.4；0.6．
點(diǎn)評(píng)：本題以實(shí)驗(yàn)的形式考查混合物的分離、提純，注意發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及元素守恒的角度來(lái)分析是解答本題的關(guān)鍵，（5）為學(xué)生解答的易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)，題目難度中等．