题目内容
为了从含有 FeCl3、FeC12、CuC12 的废液中回收Cu,某研究性学习小组的同们设计了两种方案:
方案1:向废液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤. 在所得滤渣中加入足量的盐酸,
充分反后,再过滤即得到铜.方案1中涉及的四种阳离子的氧化牲由强到弱的顺序为: 过滤操作时,需要用到的玻璃仪器是:
方案2:在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH=1,用铜和石墨作电极进行电解.当观察到阴极上有少量气泡产生时,即停止电解,这时要回收的Cu已全部析出.
方案2中铜作 极,所发生的电极反应为(若有多个电极反应,请按照反应发生的
先后顺序全部写出)
另一电极所发生的电极反应为
方案2在电极上直接回收铜,操作上比方案1简便,但方案2也有不足之处,
主要表现为: .
方案1:向废液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤. 在所得滤渣中加入足量的盐酸,
充分反后,再过滤即得到铜.方案1中涉及的四种阳离子的氧化牲由强到弱的顺序为:
方案2:在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH=1,用铜和石墨作电极进行电解.当观察到阴极上有少量气泡产生时,即停止电解,这时要回收的Cu已全部析出.
方案2中铜作
先后顺序全部写出)
另一电极所发生的电极反应为
方案2在电极上直接回收铜,操作上比方案1简便,但方案2也有不足之处,
主要表现为:
考点:物质分离、提纯的实验方案设计
专题:实验设计题
分析:方案1:三价铁和金属铜之间反应生成亚铁离子和铜离子,在氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,结合金属活动性顺序判断四种阳离子的氧化牲由强到弱的顺序;根据过滤操作的步骤选用仪器;
方案2:根据电解池的工作原理判断电极反应,写出电极反应式;根据方案2中生成了有毒的氯气及成本较高等方面进行评价.
方案2:根据电解池的工作原理判断电极反应,写出电极反应式;根据方案2中生成了有毒的氯气及成本较高等方面进行评价.
解答:
解:方案1:三价铁和金属铜之间反应生成亚铁离子和铜离子,在氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,该反应能证明三价铁的氧化性强于铜离子,根据金属活动顺序表得出:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+;
过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯,所以使用的玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒,
故答案为:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+;漏斗、烧杯、玻璃棒;
方案2:电解时,阳极是活泼电极时,则金属电极会溶解,阴极上有少量气泡产生时,说明金属铜做阴极,按照氧化性顺序Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+,可以得出放电的离子以及电极反应为:Fe3++e-=Fe2+,Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑;另一极氯离子放电生成氯气,电解反应为:2Cl--2e-=Cl2↑;
方案2在电极上直接回收铜,操作上比方案1简便,但方案2也有不足之处:在阳极上放电的是氯离子,产生氯气,有毒;使用了电解装置,成本较,
故答案为:阴;Fe3++e-=Fe2+,Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑;2Cl--2e-=Cl2;产生污染性的气体氯气;使用了电解装置,成本较高.
过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯,所以使用的玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒,
故答案为:Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+;漏斗、烧杯、玻璃棒;
方案2:电解时,阳极是活泼电极时,则金属电极会溶解,阴极上有少量气泡产生时,说明金属铜做阴极,按照氧化性顺序Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+,可以得出放电的离子以及电极反应为:Fe3++e-=Fe2+,Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑;另一极氯离子放电生成氯气,电解反应为:2Cl--2e-=Cl2↑;
方案2在电极上直接回收铜,操作上比方案1简便,但方案2也有不足之处:在阳极上放电的是氯离子,产生氯气,有毒;使用了电解装置,成本较,
故答案为:阴;Fe3++e-=Fe2+,Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2↑;2Cl--2e-=Cl2;产生污染性的气体氯气;使用了电解装置,成本较高.
点评:本题考查了物质的分离与提纯实验方案的设计与评价,题目难度中等,注意掌握常见物质的分离与提纯操作方法,明确实验方案设计与评价的方法,试题有利于提高学生的化学实验能力.
练习册系列答案
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下列说法正确的是( )
| A、硫可溶于水 |
| B、硫易溶于二硫化碳 |
| C、硫单质在与Cu、Fe、O2的反应中均作氧化剂 |
| D、硫在自然界中仅以化合态存在 |