Question

（14分）制印刷電路的廢液含有大量CuCl₂、FeCl₂和FeCl₃，測得某廢腐蝕液中含CuCl₂1.5 mol·L^－1、FeCl₂ 3.0 mol·L^－1、FeCl₃ 1.0 mol·L^－1、HCl 3.0 mol·L^－1。取廢腐蝕液200 mL按如下流程在實驗室進行實驗,

回答下列問題：

（1）用上述方法獲得的銅粉中含有雜質，除雜所需試劑是__________；檢驗廢腐蝕液中含有存在Fe²⁺的方法是______________________（注明試劑、現象）。

（2）實驗室可用濃鹽酸和固體MnO₂反應制備Cl₂。此反應中體現了鹽酸的_________性質,反應的離子方程式為____________________。

利用圖1制備Cl₂并通入到FeCl₂溶液中獲得FeCl₃溶液。請從圖2中挑選所需的儀器，完成圖1中的裝置簡圖（可添加必要的塞子、玻璃導管、膠皮管。不畫固定裝置），并標明容器中所裝試劑名稱。

（3）按上述流程操作，需稱取Fe粉的質量應不少于_____________g，需通入Cl₂的物質的量不少于_______________mol。 

 

Answer 1

【答案】

（14分）（每空2分）

(1) 稀鹽酸       取少量腐蝕液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液退色

(2) MnO₂＋4H⁺ +2Cl^—Mn²⁺ ＋C1₂↑＋2H₂O     酸性和還原性

(3) 39.2     0.75  

【解析】（1）由于加入的鐵粉是過量的，所以得到的銅中一定含有鐵，除去多余的鐵粉，可以利用稀鹽酸；亞鐵離子具有還原性，據此可以鑒別，即取少量腐蝕液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液退色。

（2）實驗室制取氯氣的方程式是 MnO₂＋4H⁺ +2Cl^—Mn²⁺ ＋C1₂↑＋2H₂O，根據方程式可知，氯元素的化合價升高，依次氯化氫是還原劑。另外還有氯化錳生成，元素濃鹽酸還起酸性作用，即體現了濃鹽酸的酸性和還原性。

（3）由于氯氣有毒，所以必須有尾氣處理裝置，可以利用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣。

（4）200ml腐蝕液中含有鐵離子是0.2mol、銅離子是0.3mol、氫離子是0.6mol，則分別消耗鐵的物質的量是0.1mol、0.3mol和0.3mol，所以至少需要加入鐵粉的質量是0.7mol×56g/mol＝39.2g。此時溶液中共計含有亞鐵離子的物質的量是0.7mol＋0.2mol＋0.6mol＝1.5mol，所以至少需要通入氯氣0.75mol。