Question

某化学实验室产生的废液中含有Fe³⁺、Cu²⁺、Ca²⁺、Cl^-四种离子，为了处理废液，回收金属并制备氯化铁晶体，现设计如图实验过程（部分）：

（1）金属X的化学式为

 

．实验室进行过滤操作除需要用到烧杯、玻璃棒和铁架台（带铁圈）外，还需要的实验用品是

 

．
（2）已知“反应Ⅰ”中，2FeCl₃+Fe═3FeCl₂，发生的另一反应化学方程式为

 

；“反应Ⅱ”的化学方程式为

 

．
（3）“氧化”中，化合价发生变化的金属元素是

 

．

Answer 1

考点：金属的化学性质,过滤的原理、方法及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：金属与金属材料

分析：（1）根据金属的活动性以及过滤操作所需仪器分析；
（2）根据“反应Ⅰ”为氯化铁和氯化铜与铁反应；“反应Ⅱ”为盐酸与铁反应分析；
（3）过滤Ⅰ与过滤Ⅱ得到的滤液均为氯化亚铁溶液，氧化后生成氯化铁，铁由+2价变为+3价．

解答：解：（1）铁的活动性比铜强，加入过量的铁粉，得到的金属为铁和铜，故过滤Ⅰ得到的金属为铁和铜，加入盐酸后，铁与盐酸反应，因此过滤Ⅱ得到的金属为铜；实验室进行过滤操作除需要用到烧杯、玻璃棒和铁架台（带铁圈）外，还需要的实验用品是漏斗和滤纸；
（2）废液中含有氯化铁与氯化铜，均与铁反应，故“反应Ⅰ”中反应有：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂、CuCl₂+Fe=FeCl₂+Cu；“反应Ⅱ”为盐酸与铁反应，化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（3）过滤Ⅰ与过滤Ⅱ得到的滤液均为氯化亚铁溶液，氧化后生成氯化铁，铁由+2价变为+3价．
故答案为：（1）Cu；　漏斗和滤纸；
（2）CuCl₂+Fe=FeCl₂+Cu； Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；  
（3）铁．

点评：本题主要根据金属活动性顺序以及金属的化学性质来解决问题，难度较大，须认真分析．