Question

13．印刷電路的廢腐蝕液含有大量CuCl₂、FeCl₂、FeCl₃，任意排放會造成環境污染及資源的浪費．通過如圖流程可從該廢液中回收銅，并將鐵的化合物全部轉化為FeCl₃溶液，作為腐蝕液原料循環使用．

步驟①中發生反應的離子方程式2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．
（2）步驟②需加入的試劑A是HCl（填化學式）．
（3）步驟③通入的氣體B是C1₂（填化學式），寫出該反應的化學方程式2FeCl₂+C1₂=2FeCl₃．
（4）為測定濾渣中銅的質量分數，取50g的濾渣與足量的試劑A反應，得到5.6L氣體（標準狀況下），試計算濾渣中銅的質量分數．

Answer 1

分析 廢腐蝕液加入過量鐵粉過濾得到濾渣為鐵和銅，加入過量試劑A為鹽酸，過濾得到濾液2為氯化亞鐵溶液，和濾液1合并通入氯氣氧化氯化亞鐵得到氯化鐵溶液，
（1）印刷電路的廢腐蝕液中的CuCl₂、FeCl₃與鐵粉反應生成Fe²⁺、Cu；
（2）濾渣中含有Fe和Cu，除去其中的Fe選用鹽酸；
（3）廢腐蝕液加鐵粉后，溶液為亞鐵離子的溶液，通入氯氣得到三氯化鐵溶液；
（4）根據生成的氫氣求出Fe的量，再求出銅的量，再求質量分數．

解答 解：（1）印刷電路的廢腐蝕液中的CuCl₂、FeCl₃與鐵粉反應生成Fe²⁺、Cu；CuCl₂與鐵粉反應的離子方程式為：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；FeCl₃與鐵粉反應的離子方程式為：2Fe³⁺++Fe=3Fe²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；
（2）濾渣中含有Fe和Cu，若要除去其中的Fe選用鹽酸，然后過濾，
故答案為：HCl；
（3）廢腐蝕液加鐵粉后，溶液為亞鐵離子的溶液，通入氯氣得到三氯化鐵溶液，其反應的化學方程式為：2FeCl₂+C1₂=2FeCl₃，
故答案為：C1₂；2FeCl₂+C1₂=2FeCl₃；
（4）取50g的濾渣與足量的HCl反應，得到5.6L氫氣，則n（H₂）=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，已知發生的反應方程式為Fe+2HC1=FeCl₂+H₂↑，所以n（Fe）=0.25mol，m（Fe）=nM=0.25mol×56g/mol=14g，則m（Cu）=50-14=36g，所以濾渣中銅的質量分數為$\frac{36g}{50g}$×100%=72%，
答：濾渣中銅的質量分數為72%．

點評 本題考查化學工藝流程、根據方程的計算、元素化合物性質等，掌握元素化合物的性質、混合物的分離、提純方法是解決本題的關鍵，題目難度中等．