Question

5．FeCl₃溶液腐蚀铜、铁的反应分别为：Cu+2FeCl₃=2FeCl₂+CuCl₂、Fe+2FeCl₃=3FeCl₂．从腐蚀过镀铜器件的废液中回收铜，并重新制得FeCl₃的流程如下：
（1）步骤②中发生化合反应与置换反应（填基本反应类型）．
（2）“滤液1”中溶质一定含FeCl₂，不可能含CuCl₂和FeCl₃．
（3）步骤④反应为：2M+2FeCl₂+H₂O₂=2FeCl₃+2H₂O，M是HCl．
（4）若滤渣也为m₁g，则废液中FeCl₃与CuCl₂的质量比为65：189．

Answer 1

分析 腐蚀废液中含有氯化铜、氯化亚铁以及氯化铁，铁可以置换金属铜，可以和三价铁反应，铜不能盐酸反应，而金属铁可以，氯气具有氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁．据此解答．

解答 解：（1）根据图框，反应为Fe+2FeCl₃=3FeCl₂、Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂；故步骤②中发生化合反应与置换反应；
（2）因为步骤②中加入了过量的铁粉，Cu+2FeCl₃=2FeCl₂+CuCl₂、Fe+2FeCl₃=3FeCl₂；Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu三个反应都发生，铁粉过量则一定在“滤液1”中不会含CuCl₂和FeCl₃；一定含有氯化亚铁，不含有CuCl₂和FeCl₃；
（3）由图可知，步骤④反应为：2M+2FeCl₂+H₂O₂=2FeCl₃+2H₂O，M是HCl；
（4）滤渣与原铁粉质量相等，即生成的铜等于两个反应溶解的铁，设生成铜的质量为64g，则Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu中反应的铁为x，反应的CuCl₂为y，Fe+2FeCl₃=3FeCl₂中反应的铁为64g-56g=8g，设FeCl₃为z，
Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu
56  135        64
x    y         64g
$\frac{64}{64g}$=$\frac{56}{x}$   x=56g
$\frac{64}{64g}$=$\frac{135}{y}$  y=135g
Fe+2FeCl₃=3FeCl₂
56  325
8g    z
$\frac{56}{8g}$=$\frac{325}{z}$
 z=$\frac{325}{7}$g
故废液中FeCl₃与CuCl₂的质量比为$\frac{325}{7}$g：135g=65：189．
故答案：（1）化合；置换；（2）FeCl₂；CuCl₂；FeCl₃；（3）HCl；（4）65：189．

点评 本题考查学生铁及化合物的性质，可以根据所学知识结合金属活动性顺序及题目信息进行回答，难度较大．