Question

印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl₂、FeCl₂、FeCl₃，任意排放会造成环境污染及资源的浪费．通过下列流程可从该废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl₃ 溶液，作腐蚀液原料循环使用．
（1）步骤①中发生反应的离子方程式：

 

．
（2）步骤②需加入的试剂A是

 

（填化学式）．
（3）检验溶液中Fe³⁺存在的试剂是

 

，证明Fe³⁺存在的现象是

 

．
（4）步骤③通入的气体B是

 

（填化学式），写出该反应的化学方程式：

 

．
（5）为测定滤渣中铜的质量分数，取50g的滤渣与足量的试剂A反应，得到5.6L气体（标准状况下），则滤渣中铜的质量分数为

 

，（计算结果保留二位有效数字）．
（6）若向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，观察到的现象是

 

，写出该变化过程的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：由流程可知，废腐蚀液含有大量CuCl₂、FeCl₂、FeCl₃，加过量Fe，CuCl₂、FeCl₃均反应，铁粉过量，则滤液1为FeCl₂，滤渣中含Fe、Cu，加过量试剂A为盐酸，过滤得到金属Cu，滤液2中含FeCl₂、HCl，为不引人杂质，将铁的化合物全部转化为FeCl₃溶液，则气体B为氯气，以此来解答．

解答： 解：（1）印刷电路的废腐蚀液中的CuCl₂、FeCl₃与铁粉反应生成Fe²⁺、Cu；CuCl₂与铁粉反应的离子方程式为：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；FeCl₃与铁粉反应的离子方程式为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；
（2）滤渣中含有Fe和Cu，若要除去其中的Fe选用盐酸，然后过滤，故答案为：HCl；
（3）检验溶液中Fe³⁺存在的试剂是KSCN溶液，现象为溶液为血红色，故答案为：KSCN溶液；溶液为血红色；
（4）废腐蚀液加铁粉后，溶液为亚铁离子的溶液，通入氯气得到三氯化铁溶液，其反应的化学方程式为2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，故答案为：Cl₂；2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃；
（5）取50g的滤渣与足量的HCl反应，得到5.6L氢气，则n（H₂）=

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，已知发生的反应方程式为Fe+2HC1=FeCl₂+H₂↑，所以n（Fe）=0.25mol，m（Fe）=nM=0.25mol×56g/mol=14g，则m（Cu）=50-14=36g，所以滤渣中铜的质量分数为

36g

50g

×100%=72%，故答案为：72%；
（6）FeSO₄溶液中滴加NaOH溶液，FeSO₄和NaOH发生复分解反应生成白色沉淀Fe（OH）₂，Fe（OH）₂不稳定，易被氧气氧化生成红褐色沉淀Fe（OH）₃，所以看到的现象是：先生成白色沉淀，白色沉淀立即转化为灰绿色，最终转化为红褐色，反应方程式分别为：FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
故答案为：先生成白色沉淀，白色沉淀立即转化为灰绿色，最终转化为红褐色；FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

点评：本题考查混合物分离提纯的综合应用，为高频考点，把握流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的综合考查，注意铁及其化合物的性质，题目难度不大．