题目内容

13.工业上生产电路板及处理废液的工艺流程图如下:

(1)FeCl3与铜反应生成的产物是FeCl2和CuCl2.
(2)步骤②中加入的铁粉能与废液中的FeCl3发生化合反应,完成化学方程式:Fe+2FeCl3═3FeCl2;同时还发生反应的化学方程式为Fe+CuCl2═FeCl2+Cu,该反应属于置换反应.(填写基本反应类型)
(3)步骤②需要进行过滤操作,为完成该操作需要下图中的Ac (填字母序号),同时还需用到的玻璃仪器是玻璃棒,其作用是引流.

(4)步骤②③所得的FeCl2可与一种单质发生化合反应生成FeCl3,从而实现物质的循环利用,则该单质的化学式为Cl2.
(5)若步骤②后的滤渣为80g,步骤③中用掉了稀盐酸250g,最后得到金属铜66g,通过计算了解所使用的稀盐酸的溶质质量分数是多少?

分析 (1)通过反应①后得到的物质可以判断生成的物质;
(2)根据金属活动性顺序可以判断出铁可以将铜置换出来,可以据此写出该反应的化学方程式;
(3)根据过滤的仪器,进行分析答题;
(4)根据质量守恒定律来判断分析并作出解答.
(5)根据化学方程式进行计算.

解答 解:(1)向镀铜的电路板中加入氯化铁溶液后生成了氯化铜和氯化亚铁,即为铜和氯化铁溶液反应的产物;
(2)铁的活动性比铜强,所以可以将铜从它的化合物的溶液中置换出来,故可以写出该反应的化学方程式;
(3)步骤②需要进行过滤操作,为完成该操作需要下图中的Ac,同时还需用到的玻璃仪器是玻璃棒,其作用是引流;
(4)根据质量守恒定律可以知道生成的物质为氯化铁,氯化亚铁和铁不能反应,所以只能是氯化亚铁和氯气的反应.
(5)加入过量的铁粉过滤后的得到滤渣应该为铁粉和铜的混合物,所以加入盐酸后,铁要和盐酸反应产生氢气,而铜不反应,所以至不在产生气泡时得到的固体只有铜单质.根据“若步骤②后的滤渣为80g,步骤③中用掉了稀盐酸250g,最后得到金属铜66g”,则可知铁的质量为14g,则:
设:盐酸溶液含HCl的质量是x.
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
56  73
14g  x  
则$\frac{56}{73}=\frac{14g}{x}$,解得x=18.25g.
故$\frac{18.25g}{250g}×100%$=7.3%.
故答案为:
(1)FeCl2,CuCl2.(2)FeCl2; Fe+CuCl2═FeCl2+Cu,置换反应.
(3)过滤,Ac,玻璃棒,引流.(4)Cl2.(5)7.3%.

点评 熟练掌握金属活动性顺序及其应用,通过对实验结果、实验流程图的分析,获得对问题的判断,体现运用基础知识分析问题的能力.

练习册系列答案
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4.众所周知,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊(生成白色沉淀).但是,在分组实验中,向石灰水中通入二氧化碳(如图1所示),出现了意想不到的现象:有的石灰水未变浑浊;有的出现浑浊后又变澄清(沉淀消失).

【提出问题】分组实验中,出现意想不到现象的原因是什么呢?
【猜想与假设】
I.石灰水未变浑浊,是因为二氧化碳中混有少量氯化氢气体.
Ⅱ.石灰水未变浑浊,是因为石灰水的浓度过小(或通入二氧化碳的时间过短).
Ⅲ.石灰水出现浑浊后又变澄清,与石灰水的浓度、通入二氧化碳的时间有关.
【进行实验】实验装置如图2所示.
提示:①实验中所用盐酸与分组实验所用盐酸相同;
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小.
步骤1:分别取一定体积的饱和澄清石灰水与一定体积的蒸馏水混合配制成50mL溶液.
步骤2:分别向50mL溶液中通入一段时间的二氧化碳,记录现象.
实验序号V饱和石灰水/mLV蒸馏水
/mL
出现现象所需时间/s
开始浑浊明显浑浊沉淀减少是否澄清
①5001956366持续通入CO28min以上,沉淀不能完全消失
②40102451245
③30202544128
④203027356789s后完全澄清
⑤1040通3min以上,均无明显现象
【解释与结论】
(1)实验中,所用石灰水为饱和溶液的是①(填序号).
(2)二氧化碳使澄清石灰水变浑浊原因是Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O(用化学方程式表示).
(3)饱和NaHCO3溶液的作用是除去氯化氢气体.
(4)通过实验分析,猜想 I不成立(填“成立”或“不成立”),猜想Ⅱ、Ⅲ成立.
【反思与评价】
(5)向澄清的石灰水中通入二氧化碳,为避免出现“意想不到的现象”,你的建议是所用石灰水的浓度不能太小(或用饱和的石灰水),通入二氧化碳的时间不能过短也不能过长.

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