Question

【题目】工业常用FeCl3溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。

(1)写出FeCl3溶液与金属铜反应的离子方程式____________________

(2)某小组采取下列步骤从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液。

操作Ⅰ和Ⅱ的操作使用到的主要玻璃仪器有____，滤渣③含有的单质有______。通入气体⑥的化学式为______。

(3)若某腐蚀液中含1.5mol·L－1CuCl2、3.0mol·L－1FeCl2、1.0mol·L－1FeCl3，取200mL腐蚀液按上述步骤回收铜，为充分回收铜，加入①的质量最小为______。

Answer 1

【答案】Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋ 漏斗、玻璃棒、烧杯 Cu，Fe Cl2 22.4g

【解析】

(1)铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁，据此分析书写反应的离子方程式；

(2)腐蚀废液中含有氯化亚铁、氯化铜，由工艺流程可知，滤渣③中含有金属铜，故应是废液与过量的Fe反应，滤液②中含有氯化亚铁，通入氯气可以得到氯化铁；滤渣③中含有金属铜、未反应的铁，加入盐酸，过滤，回收铜，滤液⑤中含有氯化亚铁，与滤液②合并，制备氯化铁，据此分析解答；

(3)由于氧化性Fe3+＞Cu2+，故先发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+，然后再发生反应：Cu2++Fe=Fe2++Cu，结合方程式计算需要加入Fe的物质的量和质量。

(1)铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁，反应的离子方程式为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，故答案为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；

(2)反应后的废液中含有氯化亚铁、氯化铜，由工艺流程可知，滤渣③中含有金属铜，故应是废液与过量的Fe反应，滤液②中含有氯化亚铁，通入氯气可以得到氯化铁，滤渣③中含有金属铜、未反应的铁，加入盐酸，过滤，回收铜，滤液⑤中含有氯化亚铁，与滤液②合并，制备氯化铁。操作Ⅰ和Ⅱ都为过滤，用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，滤渣③含有的单质有铜、铁，将氯化亚铁转化为氯化铁可以通入Cl2，故答案为：漏斗、玻璃棒、烧杯；铜、铁；Cl2；

(3)溶液中CuCl2为0.2L×1.5mol/L=0.3mol，FeCl2为0.2L×3mol/L=0.6mol，FeCl3为0.2L×1.0mol/L=0.2mol，为充分回收铜，加入的铁依次发生2个反应：2 Fe3++Fe=3 Fe2+和Cu2++Fe=Fe2++Cu，要将铜全部回收，加入Fe粉的质量应不少于(0.2mol×+0.3mol)×56g/mol=22.4g，故答案为：22.4g。