Question

（14分）制印刷电路的废液含有大量CuCl₂、FeCl₂和FeCl₃，测得某废腐蚀液中含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）用上述方法获得的铜粉中含有杂质，除杂所需试剂是__________；检验废腐蚀液中含有存在Fe²⁺的方法是______________________（注明试剂、现象）。

（2）实验室可用浓盐酸和固体MnO₂反应制备Cl₂。此反应中体现了盐酸的_________性质,反应的离子方程式为____________________。

利用图1制备Cl₂并通入到FeCl₂溶液中获得FeCl₃溶液。请从图2中挑选所需的仪器，完成图1中的装置简图（可添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管。不画固定装置），并标明容器中所装试剂名称。

（3）按上述流程操作，需称取Fe粉的质量应不少于_____________g，需通入Cl₂的物质的量不少于_______________mol。 

 

Answer 1

【答案】

（14分）（每空2分）

(1) 稀盐酸       取少量腐蚀液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液退色

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

(3) 39.2     0.75  

【解析】（1）由于加入的铁粉是过量的，所以得到的铜中一定含有铁，除去多余的铁粉，可以利用稀盐酸；亚铁离子具有还原性，据此可以鉴别，即取少量腐蚀液，滴加KMnO₄溶液，KMnO₄溶液退色。

（2）实验室制取氯气的方程式是 MnO₂＋4H⁺ +2Cl^—Mn²⁺ ＋C1₂↑＋2H₂O，根据方程式可知，氯元素的化合价升高，依次氯化氢是还原剂。另外还有氯化锰生成，元素浓盐酸还起酸性作用，即体现了浓盐酸的酸性和还原性。

（3）由于氯气有毒，所以必须有尾气处理装置，可以利用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气。

（4）200ml腐蚀液中含有铁离子是0.2mol、铜离子是0.3mol、氢离子是0.6mol，则分别消耗铁的物质的量是0.1mol、0.3mol和0.3mol，所以至少需要加入铁粉的质量是0.7mol×56g/mol＝39.2g。此时溶液中共计含有亚铁离子的物质的量是0.7mol＋0.2mol＋0.6mol＝1.5mol，所以至少需要通入氯气0.75mol。