题目内容

8．印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费，必须加以回收利用．用FeCl3溶液浸泡印刷电路板后的废液制备CuCl2•2H2O的过程如图：

（1）证明步骤1所加FeCl3溶液过量的方法是取步骤1反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液少许，若溶液呈红色说明氯化铁溶液过量．
（2）步骤2所加的氧化剂最适宜的是B（填字母）．A．HNO3 B．H2O2 C．KMnO4
（3）步骤3的目的是使溶液的pH升高到4.2，此时Fe3+完全沉淀，可选用的“试剂1”是CuO（写出一种即可）．
（4）已知表格数据：
物质Fe（OH）2Cu（OH）2Fe（OH）3
Ksp/25℃8.0×10-162.2×10-294.0×10-38
完全沉淀时的pH范围≥9.6≥6.43～4
对含等物质的量的CuCl2、FeCl2、FeCl3的混合溶液的说法，合理的是ABC（填字母）．
A．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀
B．该溶液中c（Cl-）：[c（Cu2+）+c（Fe2+）+c（Fe3+）]＞7：3
C．向该溶液中加入适量氯水，并调节pH到3～4后过滤，可获得纯净的CuCl2溶液
D．在pH=5的溶液中Fe2+不能大量存在
（5）蒸发浓缩CuCl2溶液时，要滴加浓盐酸，目的是CuCl2溶液水解生成氢氧化铜和盐酸，CuCl2+2H2O?Cu（OH）2+2HCl，滴加浓盐酸抑制氯化铜的水解（用化学方程式结合简要的文字说明），再经冷却、结晶、过滤，得到CuCl2•2H2O．

分析 用FeCl3溶液浸泡印刷电路板后的废液，印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，含有Cu2+、Fe2+、Fe3+离子，溶液中加入氧化剂氧化亚铁离子为铁离子，加入氧化铜调节溶液PH使铁离子全部沉淀，过滤得到氯化铜溶液，通过浓缩蒸发，冷却结晶，过滤洗涤，得到CuCl2•2H2O，注意蒸发浓缩CuCl2溶液时，要滴加浓盐酸防止铜离子的水解，
（1）依据铁离子遇到KSCN溶液会变化为红色设计检验；
（2）步骤2所加的氧化剂能氧化亚铁离子，但不能引入新的杂质；
（3）步骤3的目的是使溶液的pH升高到4.2，此时Fe3+完全沉淀，调节溶液PH是指，加入物质和酸反应，且不能引入新的杂质；
（4）A．根据Ksp的大小判断溶解性；
B．Cu2+、Fe2+、Fe3+发生水解，因此它们的物质的量会减少；
C．加入氯水氧化亚铁离子得到氯化铁和氯化铜的混合溶液，调节溶液PH可以出去氯化铁；
D．根据溶度积计算和沉淀完全的溶液PH分析判断．
（5）CuCl2溶液水解生成氢氧化铜和盐酸，蒸发时盐酸挥发，促进水解平衡正向进行得到水解产物．

解答 解：（1）证明步骤1所加FeCl3溶液过量的方法是利用铁离子的特征性质，遇到硫氰酸钾溶液变红色设计，步骤为：取步骤1反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液少许，若溶液呈红色说明氯化铁溶液过量，
故答案为：取步骤1反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液少许，若溶液呈红色氯化铁溶液过量；
（2）步骤2所加的氧化剂的目的是氧化亚铁离子，便于除去且不引入新的杂质，选项中AC都会引入杂质离子，过氧化氢氧化亚铁离子，本身被还原为水，不引入其他杂质离子，故选B，
故答案为：B；
（3）步骤3的目的是使溶液的pH升高到4.2，此时Fe3+完全沉淀，调节溶液PH是指加入的物质和酸反应，且不能引入新的杂质，可以是CuO，Cu2（OH）2CO3等，
故答案为：CuO；
（4）A．从表格中可以看出，Fe（OH）3的Ksp是最小的，所以它最先出现沉淀，故A正确；
B．因为Cu2+、Fe2+、Fe3+对应的碱全是弱碱，所以这三种离子在溶液中都会发生水解，因此它们的物质的量会减少，故B正确；
C．加入氯水，可以把亚铁离子全氧化成三价，而且在调节pH时加入的试剂也会在溶液中有所保留，可获得纯净的CuCl2溶液，故C正确；
D．在pH=5的溶液中c（H+）=10-5moL/L，c（Fe3+）=$\frac{4×1{0}^{-38}}{（1×1{0}^{-5}）^{3}}$mol/L=4×10-13mol/L，Fe3+不能大量存在，c（Fe2+）=$\frac{8.0×1{0}^{-16}}{（1×1{0}^{-5}）^{2}}$=8.0×10-6mol/L，可知Fe2+能大量存在，故D错误；
故选ABC；
（5）CuCl2溶液水解生成氢氧化铜和盐酸，蒸发时盐酸挥发，促进水解平衡正向进行得到水解产物，蒸发浓缩CuCl2溶液时，要滴加浓盐酸是防止铜离子的水解，
故答案为：CuCl2溶液水解生成氢氧化铜和盐酸，CuCl2+2H2O?Cu（OH）2+2HCl，滴加浓盐酸抑制氯化铜的水解．

点评 本题考查难溶电解质的溶解平衡以及转化等知识，题目难度中等，注意加入氯水引入杂质，注意物质氧化性的比较，注意溶度积的计算公式的运用．

练习册系列答案
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18．下列说法正确的是（　　）
A．因为碳酸、氨水能够导电，所以液氨、二氧化碳是电解质
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19．石墨在材料领域有重要应用．某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质．设计的提纯和综合应用工艺如下：

（注：SiCl4的沸点是57.6°C，金属氯化物的沸点均高于150°C）
（1）Si的原子结构示意图是．
（2）下列说法正确的是abc．
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（4）高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物．气体I中的氯化物主要为SiCl4．由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O．
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16．某烃分子式为C5H10，按以下要求写出烃的结构简式，并按要求用系统命名法给予命名．
（1）能使酸性KMnO4溶液褪色，产物有CO2 和CH3CH2CH2COOH该烃的结构简式：CH2=CHCH2CH2CH3；名称1-戊烯．
（2）能使酸性KMnO4溶液褪色，且该烃有顺反异构，该烃的顺反两种结构简式分别为．
（3）能使酸性KMnO4溶液褪色，在Ni催化作用下与H2 加成得到带一个支链的烷烃，且该烃可由炔与等物质的量H2 加成而得，该烃的结构简式为CH2=CHCH（CH3）2；该烃与H2完全加成后产物结构简式为CH3CH2CH（CH3）2；名称2-甲基丁烷．
（4）能使酸性KMnO4溶液褪色，在Ni催化作用下与H2 加成得到带一个支链的烷烃，该烃与水加成后，可得两种醇，其中一种醇可被催化氧化，另一醇不被催化氧化．不能被催化氧化的醇的键线式是，名称是2-甲基-2-丁醇．
3．关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是（　　）
A．对于一定条件下已平衡的可逆反应，增加反应物的物质的量，正反应速率一定增大
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13．钢铁在锈蚀过程中，下列五种变化：①铁由+2价转化为+3价；②氧气被还原；③产生氢气；④氢氧化铁失水形成Fe2O3•H2O；⑤杂质碳被氧化．可能发生的是（　　）
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20．如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：

装置图1中A的名称是蒸馏烧瓶，B的名称是冷凝管．A 中一般要加入碎瓷片，其作用是防止暴沸．装置图4中盛溶液的仪器名称是蒸发皿．
17．一家大型化工厂发生爆炸，有大量的Cl2扩散，下列应急措施不正确的是（　　）
A．向顺风方向的低洼处跑
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C．向逆风方向的高处跑
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18．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列叙述中正确的是（　　）
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D．标准状况下，22.4L 乙醇含有的分子数为NA

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