题目内容

【题目】印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2FeCl2FeCl3,任意排放将导致环境污染及资源的浪费。可从该废液中回收铜,并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液,作为腐蚀液原料循环使用。测得某废腐蚀液中含CuCl2 1.5 mol/LFeCl2 3.0 mol/LFeCl3 1.0 mol/LHCl 3.0 mol/L。取废腐蚀液200 mL按如下流程在实验室进行实验:

回答下列问题:

(1)上述方法获得的铜粉中含有杂质,除杂所需试剂是________(填化学式)

(2)实验室可用固体KClO3与浓HCl反应制备Cl2,此反应中Cl2既是氧化产物,又是还原产物。反应的化学方程式为__________________________________

(3)如图是实验室制备Cl2并通入FeCl2溶液中获得FeCl3溶液的部分装置。

实验中,必需控制氯气的速度,使导管口逸出的气泡每秒12个,以便被FeCl2溶液完全吸收。控制生成氯气速度的操作是__________________________________

(4)按上述流程操作,需称取Fe粉的质量应不少于________ g(精确到0.1 g),需通入Cl2的体积不少于________ L(标况)

【答案】HCl KClO3+6HCl(浓) 3Cl2↑+KCl+3H2O 缓慢旋动分液漏斗的活塞,调节液体滴下的速度 39.2 16.8

【解析】

(1)废液中含有Fe3+Cu2+H+能与铁粉反应;

(2) KClO3与浓HCl反应,产生KClCl2H2O,根据电子守恒及原子守恒书写方程式;

(3)缓慢旋动分液漏斗的活塞,调节液体滴下的速度,从而控制生成氯气速率;

(4)根据方程式中各个物理量之间的关系式进行计算。

(1)废液中含有Fe3+Cu2+H+,加入过量铁粉后,发生的离子反应为2Fe3++Fe=3Fe2+Cu2++Fe=Fe2++Cu2H++Fe=Fe2++H2,因此得到的固体Cu中含有过量的Fe粉,可以利用Fe与盐酸发生反应Fe+2HCl=FeCl2+H2。而Cu不能与盐酸反应,用盐酸将其中混有的杂质Fe除去;

(2)实验室可用固体KClO3与浓HCl反应制备Cl2,此反应中Cl2既是氧化产物,又是还原产物。反应的化学方程式为KClO36HCl() 3Cl2KCl3H2O

(3)要控制氯气的速度,使导管口逸出的气泡每秒12个,以便被FeCl2溶液完全吸收。控制生成氯气速度的操作是缓慢旋动分液漏斗的活塞,调节液体滴下的速度,来控制生成氯气速度;

(4)加入铁粉后,分别与氯化铜、氯化铁、盐酸反应,Fe+CuCl2=FeCl2+Cun(CuCl2)=1.5mol/L×0.2L=0.3mol,消耗Fe的物质的量为0.3molFe+2FeCl3=3FeCl2n(FeCl3)=1.0mol/L×0.2L=0.2mol,消耗Fe0.1molFe+2HCl=FeCl2+H2n(HCl)=3.0mol/L×0.2L=0.6mol,因此共消耗Fe粉的物质的量为0.3mol+0.1mol+0.3mol=0.7mol,质量为0.7mol×56g/mol=39.2g;通入氯气发生反应:Cl2+2FeCl2=2FeCl3,溶液中FeCl2的物质的量为n(FeCl2)= 0.3mol+0.3mol+0.3mol+3.0 mol/L×0.2L=1.5mol,根据方程式中二者关系可知需要Cl2的物质的量为n(Cl2)=n(FeCl2)=0.75mol,其在标准状况下的体积为V(Cl2)= 0.75mol×22.4L/mol=16.8L

练习册系列答案
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离子

开始沉淀时的pH

完全沉淀时的pH

Fe3

2.1

3.1

Y3

6.0

8.2

②在元素周期表中,铍元素和铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似。

1)写出Na2SiO3的一种用途________________________

2)若改用氧化物的形式表示Y2FeBe2Si2O10组成,则化学式为__________

3)根据元素周期表的知识判断,常温下,氯化锶溶液pH____7(填大于等于小于);写出氯化锶的电子式:______________________

4)欲从Na2SiO3Na2BeO2混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。

最好选用盐酸和_______两种试剂,再通过必要的操作即可实现。

ANaOH溶液 B.氨水 CCO2 DHNO3

写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式___________________________

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