Question

（18分）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200 mL，其中含CuCl₂ 1.5 mol·L^—1、FeCl₂ 3.0 mol·L^—1、FeCl₃ 1.0 mol·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。

（6）某化學(xué)興趣小組利用在下圖裝置制取氯氣并通入到FeCl₂溶液中獲得FeCl₃溶液。

制備Cl₂的化學(xué)方程式為：                                    

該裝置不完整，請(qǐng)?jiān)谒�給虛線框內(nèi)畫(huà)出所缺部分，并標(biāo)注試劑。

 

Answer 1

【答案】

(18分)

（1）2FeCl₃+ Cu ＝ 2FeCl₂+ CuCl₂(2分)

（2）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⁺（2分，或其它合理答案）;

（3）玻璃棒、燒杯(2分)

（4）2Fe³⁺ + Fe ＝ 3Fe²⁺   (2分)     Cu ²⁺ + Fe ＝ Fe²⁺ + Cu(2分)

（5） 22.4  (2分)   0.6   (2分)

（6）MnO₂+4HCl(濃) MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O  (2分)    

      (2分)

【解析】

試題分析：根據(jù)題干分析：①是鐵，②是氯化亞鐵，③是鐵和銅，④是鹽酸，⑤是氯化亞鐵，⑥氯氣。

（1）氯化鐵與銅反應(yīng)：2FeCl₃+ Cu ＝ 2FeCl₂+ CuCl₂

（2）因?yàn)楦�蝕液中既有亞鐵離子，也有三價(jià)鐵離子，所以最好用KSCN溶液，溶液變紅色，則證明原溶液中含有Fe³⁺；

（3）根據(jù)過(guò)濾裝置從上到下應(yīng)該有：燒杯、玻璃棒、漏斗；

（4）廢液中CuCl₂和FeCl₃都要與鐵反應(yīng)：2Fe³⁺ + Fe ＝ 3Fe²⁺ ， Cu ²⁺ + Fe ＝ Fe²⁺ + Cu；

（5）n（Cu²⁺）=0.3mol；n（Fe³⁺）=0.2mol，需要n（Fe）=0.3mol+0.1mol=0.4mol，m（Fe）0.4mol×56g/mol=22.4g；混合后溶液中n（Fe²⁺）=0.8mol，則需要n（Cl₂）=0.4mol。

（6）氯氣一般用二氧化錳和濃鹽酸制取，反應(yīng)后要用氫氧化鈉溶液除去尾氣。

考點(diǎn)：考查了Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺ 、Cl₂的性質(zhì)，F(xiàn)e³⁺的檢驗(yàn)、氯氣的制取及尾氣處理，過(guò)濾的裝置及尾氣處理裝置的設(shè)計(jì)，根據(jù)方程式的計(jì)算。

點(diǎn)評(píng)：由于本題通過(guò)廢腐蝕液的分離考查了離子檢驗(yàn)、氣體的制備、裝置的設(shè)計(jì)、儀器的使用、化學(xué)反應(yīng)原理及方程式的計(jì)算等，綜合性較強(qiáng)，屬于難題。