Question

11．电子工业中用过量的FeCl₃溶液溶解电路板中的铜箔时，会产生大量废液．由该废液回收铜并得到净水剂（FeCl₃•6H₂O）的步骤如下：
I．在废液中加入过量铁粉，过滤；
II．向I的滤渣中加入过量试剂A，充分反应后，过滤，得到铜；
III．合并I和II中的滤液，不断通入氯气至完全反应；
IV．加热蒸发、浓缩结晶，得到FeCl₃•6H₂O晶体．
（1）用FeCl₃溶液腐蚀铜箔的离子方程式是Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，．
（2）试剂A是盐酸．
（3）步骤III反应过程中既有Fe²⁺又有Fe³⁺，如果要验证滤液中铁元素的存在形式，可另取反应过程中的两份滤液分别进行实验，实验方法、现象与结论如下表，请将其补充完整．可供选择的试剂：
a．酸性KMnO₄     b．NaOH溶液    c．KSCN溶液    d．氯水

实验方法	实验现象	结论
步骤1：在滤液中加入c（填字母）	液变成血红色	滤液中有Fe3+
步骤2：在滤液中加入a（填字母）	紫红色褪去	滤液中有Fe2+

（4）完成步骤IV需要用到的实验装置是ab（填字母）．

Answer 1

分析 用过量的FeCl₃溶液溶解电路板中的铜箔时，会产生大量废液，则废液中含FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂．
Ⅰ．在废液中加入过量铁粉，则会与FeCl₃反应生成FeCl₂，与CuCl₂反应生成FeCl₂和Cu，过滤，则滤液中含FeCl₂；滤渣中含Cu和过量的Fe粉；
Ⅱ．I的滤渣中含Cu和过量的Fe粉，向I的滤渣中加入过量试剂A，充分反应后，过滤，得到铜，故加入的试剂A只能将铁反应掉，则A为盐酸，所得的溶液中含FeCl₂；
Ⅲ．I和II中的滤液中均为FeCl₂，通入足量氯气，反应生成FeCl₃；
Ⅳ．加热蒸发、浓缩结晶，得到FeCl₃•6H₂O晶体．据此分析．

解答 解：用过量的FeCl₃溶液溶解电路板中的铜箔时，会产生大量废液，则废液中含FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂．
Ⅰ．在废液中加入过量铁粉，则会与FeCl₃反应生成FeCl₂，与CuCl₂反应生成FeCl₂和Cu，过滤，则滤液中含FeCl₂；滤渣中含Cu和过量的Fe粉；
Ⅱ．I的滤渣中含Cu和过量的Fe粉，向I的滤渣中加入过量试剂A，充分反应后，过滤，得到铜，故加入的试剂A只能将铁反应掉，则A为盐酸，所得的溶液中含FeCl₂；
Ⅲ．I和II中的滤液中均为FeCl₂，通入足量氯气，反应生成FeCl₃；
Ⅳ．加热蒸发、浓缩结晶，得到FeCl₃•6H₂O晶体．
（1）铜与氯化铁反应生成氯化铁、氯化亚铁，化学方程式为：2FeCl₃+Cu═2 FeCl₂+CuCl₂，所以离子方程式是Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，故答案为：Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺；
（2）试剂A只能将铁反应掉，不反应铜，且不能引入杂质离子，故A为盐酸，故答案为：盐酸；
（3）在滤液中加入KSCN溶液，溶液变血红色，说明滤液中有Fe³⁺，在滤液中加入酸性KMnO₄，如果紫红色褪去，说明溶液中存在亚铁离子，故答案为：

实验方法	实验现象	结论
步骤1：在滤液中加入 c（填字母）	液变成血红色	滤液中有Fe3+
步骤2：在滤液中加入 a（填字母）	紫红色褪去	滤液中有Fe2+

（4）由FeCl₃溶液得FeCl₃•6H₂O晶体的方法是加热蒸发、浓缩结晶，然后过滤，故选ab．

点评 本题考查了氯化铁来腐蚀电路铜板的反应和所需试剂的推导，难度不大，应注意的是由溶液获得带结晶水的晶体的方法．