Question

某实验室把学生做完实验后的废液（含氯化钠、氯化铁、氯化铜等）进行集中处理，过程如图：
（1）沉淀D的化学式为

 

．
（2）反应③中Cl₂属于

 

（填“氧化剂”或“还原剂”）．
（3）写出①反应中的离子方程式

 

．
（4）溶液C中的溶质是

 

（提示：加热后，溶液中没有了HCl和Cl₂），若要进一步进行分离，方法是

 

．

Answer 1

考点：铁的化学性质,铁盐和亚铁盐的相互转变

专题：几种重要的金属及其化合物

分析：（1）向废液（含氯化钠、氯化铁、氯化铜等）中加入过量的铁，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，铁和氯化铜反应，把铜还原出来，过滤得到铜、铁，再向固体中加入过量的盐酸，可以把铁除去．这时的固体中只含有铜；
（2）滤液A为氯化亚铁和氯化钠，②加入过量的盐酸，反应后滤液为氯化亚铁，加入过量氯水，氯化亚铁和氯气发生氧化还原反应，氯气为氧化剂；
（3）①中发生铁和氯化铁反应、铁和氯化铜反应，据此分析解答；
（4）滤液A为氯化亚铁和氯化钠，②加入过量的盐酸，反应后滤液为氯化亚铁，加入过量氯水，生成氯化铁，加热后，溶液中没有了HCl和Cl₂，所以溶液C中的溶质是氯化钠和氯化铁，分离氯化铁和氯化钠，根据两者的性质差异进行分离；

解答： 解：（1）向废液（含氯化钠、氯化铁、氯化铜等）中加入过量的铁，铁和氯化铁反应Fe+2FeCl₃═3FeCl₂，铁和氯化铜反应，Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂，将铜完全置换出来后还有铁剩余，故B是铁和铜的混合物，加入过量盐酸，铁与盐酸反应Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，过滤沉淀D只含有铜，
故答案为：Cu；
（2）滤液A为氯化亚铁和氯化钠，②加入过量的盐酸，反应后滤液为氯化亚铁，两种滤液中共含有氯化亚铁和氯化钠两种溶质，加入过量氯水，Cl₂ 的氧化性比Fe³⁺的氧化性强，Cl₂能氧化Fe²⁺，即2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，氯气中氯元素化合价降低，氯气为氧化剂，
故答案为：氧化剂；
（3））铁具有还原性，氯化铁具有氧化性，①中发生铁和氯化铁反应Fe+2FeCl₃═3FeCl₂，离子反应为2Fe+Fe³⁺═3Fe²⁺，在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，铁排在铜的前面，铁和氯化铜反应，Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂，离子反应为：Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，
故答案为：2Fe+Fe³⁺═3Fe²⁺，Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu；
（4）滤液A为氯化亚铁和氯化钠，②加入过量的盐酸，反应后滤液为氯化亚铁，加入过量氯水，生成氯化铁，加热后，溶液中没有了HCl和Cl₂，所以溶液C中的溶质是氯化钠和氯化铁，若要进一步进行分离，先加适量NaOH溶液，氯化铁溶液和氢氧化钠混合反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3NaCl，然后过滤，滤液为氯化钠，再在过滤后的沉淀里加适量盐酸3HCl+Fe（OH）₃═FeCl₃+3H₂O，溶液中溶质为氯化铁，
故答案为：NaCl和FeCl₃；先加适量NaOH溶液，然后过滤，再在过滤后的沉淀里加适量盐酸；

点评：本题考查了常见金属的性质和应用，掌握氯化铁的性质，依据实验流程结合相关物质的性质分析是解答本题的关键，题目难度中等．