题目内容

15．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板．
（1）写出FeCl3溶液与金属铜反应的离子方程式：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+．
（2）检验溶液中存在Fe2+的试剂是酸性高锰酸钾，证明Fe2+存在的现象是加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去．
（3）某小组采取下列步骤从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液：

操作Ⅰ和Ⅱ使用到的主要玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，
请写出通入⑥后发生反应的离子方程式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．
（4）实验室里保存FeCl2溶液时，常在溶液中加入铁钉或铁粉防止溶液里的Fe2+被氧化，请用离子方程式说明其中的道理：2Fe3++Fe═3Fe2+．
（5）若某腐蚀液中含1.5mol/LCuCl2、3.0mol/LFeCl2、1.0mol/L FeCl3，取200mL腐蚀液按上述步骤回收铜，为充分回收铜，加入①的质量最小为22.4g．

分析 （1）铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁；
（2）Fe2+具有还原性，可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应；
（3）反应中含有氯化亚铁、氯化铜，由工艺流程可知，滤渣③中含有金属铜，故应是废液与过量的Fe反应，滤液②中含有氯化亚铁，通入氯气可以得到氯化铁．滤渣③中含有金属铜、未反应的铁，加入盐酸，过滤，回收铜，滤液⑤中含有氯化亚铁，与滤液②合并，制备氯化铁；
（4）Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，可防止氯化亚铁被氧化；
（5）由于氧化性Fe3+＞Cu2+，故先发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+，然后再发生反应：Cu2++Fe=Fe2++Cu，结合方程式计算需要加入Fe的物质的量，再根据m=nM计算加入Fe的质量．

解答 解：（1）铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁，反应的离子方程式为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，故答案为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；
（2）Fe2+具有还原性，可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，溶液紫色褪去，故答案为：酸性高锰酸钾；加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去；
（3）反应中含有氯化亚铁、氯化铜，由工艺流程可知，滤渣③中含有金属铜，故应是废液与过量的Fe反应，滤液②中含有氯化亚铁，通入氯气可以得到氯化铁．滤渣③中含有金属铜、未反应的铁，加入盐酸，过滤，回收铜，滤液⑤中含有氯化亚铁，与滤液②合并，制备氯化铁，
操作Ⅰ和Ⅱ都为过滤，用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，通入⑥后发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，
故答案为：漏斗、玻璃棒、烧杯；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
（4）保存FeCl2溶液时，为了防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是2Fe3++Fe═3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe═3Fe2+；
（5）溶液中CuCl2为0.2L×1.5mol/L=0.3mol，FeCl2为0.2L×3mol/L=0.8mol，FeCl3为0.2L×1.0mol/L=0.2mol，
  2 Fe3++Fe=3 Fe2+
0.2mol 0.1mol 0.3mol
     Cu2++Fe=Fe2++Cu
0.3mol 0.3mol 0.3mol
则要将铜全部回收，需加入Fe粉的质量应不少于0.4mol×56g/mol=22.4g．
故答案为：22.4g．

点评 本题考查了化学工艺流程、常用化学用语、元素化合物性质等知识，题目难度不大，掌握元素化合物的性质是关键，试题培养了学生灵活应用所学知识的能力．

练习册系列答案
相关题目
5．如图所示，在小烧杯中加入水和煤油各20mL，然后将一小粒金属钠放入烧杯中，观察到的现象可能为（　　）
A．钠在水层中反应并四处游动
B．钠停留在煤油层中不发生反应
C．钠在煤油的液面上反应并四处游动
D．钠在水与煤油的界面处反应并上下跳动
6．用惰性电极电解一定物质的量浓度的CuSO4溶液，写出其阴极电极反应方程式Cu2++2e-=Cu；通电一段时间后，溶液颜色变浅，需要加入一定量的CuO或CuCO3使其恢复原来的浓度．
3．H2A在水中存在以下平衡：H2A?H++HA-，HA-?H++A2-．
（1）NaHA溶液显酸性，则溶液中离子浓度的大小顺序为c（Na+）＞c（HA-）＞c（H+）＞c（A2-）＞c（OH-）．
（2）常温时，若向0.1mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性．此时该混合溶液的下列关系中，一定正确的是ab．
A．c（Na+）＞c（K+）  B．c（H+）•c（OH-）=1×10-14
C．c（Na+）=c（K+）   D．c（Na+）+c（K+）=c（HA-）+c（A2-）
（3）已知常温下H2A的钙盐（CaA）饱和溶液中存在以下平衡：CaA（s）?Ca2+（aq）+A2-（aq）
加入少量Na2A固体，c（Ca2+）减小（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是加入Na2A固体，c（A2-）增大，从而导致溶解平衡左移，c（Ca2+）减小．
10．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（　　）
A．铜电极上发生还原反应
B．电池工作一段时间后，甲池的c（SO42-）减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量不变
D．阳离子通过交换膜向正极移动，保持溶液中电荷平衡
20．碳及其化合物有广泛的用途．
（1）甲醇常作燃料，已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2
③H2O（g）=H2O（l）△H3
则1mol 甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时反应的△H=$\frac{1}{2}$（△H1-△H2+4△H3）kJ•mol-1．（用含△H1、△H2、△H3的式子表示）
（2）煤的综合利用煤气化是将水蒸气通过红热的碳可产生水煤气：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ/mol，达到平衡后，能提高水煤气的生成速率的措施是AC．
A．升高温度   B．增加碳的用量   C．缩小体积    D．用CO吸收剂除去CO
（3）将一定量的C （s）和H2O（g）通过某恒容的密闭容器中发生反应，得到如下数据：
温度/℃起始浓度mol/L平衡浓度mol/L
CO（g）H2O（g）H2（g）
9002.00.80.4
通过计算，该反应的平衡常数为：0.25．
（4）工业上用水煤气来合成有机燃料，例如：CO（g）+2H2（g）$\stackrel{一定条件下}{?}$CH3OH（g）△H=-91kJ/mol某同学在不同实验条件下模拟化工生产进行实验，H2浓度随时间变化如图：
①实验I比实验II达到平衡所用的时间长．（填“长”“短”或“相等”）
②实验III比实验I的温度要高，其它条件相同，请在上图画出实验I和实验III中H2浓度随时间变化的示意图．
7．与有机物 互为同分异构体，且能与NaOH溶液反应的化合物有（　　）
A．9 种B．8 种C．7 种D．10 种
4．从海水中提取溴的工业流程如图：

（1）以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是富集溴元素．
（2）上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏．写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：Br2+SO2+2H2O═H2SO4+2HBr．
5．仅用下表提供的玻璃仪器（非玻璃仪器任选）就能实现相应实验目的是（　　）
选项实验目的玻璃仪器
A分离乙醇和乙酸的混合物分液漏斗、烧杯、玻璃棒
B用0.10mol/L的盐酸配制
100mL 0.050mol/的盐酸		100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C用溴水、淀粉KI溶液比较
Br2和I2的氧化性强弱		试管、胶头滴管
D用NH4Cl固体和Ca（OH）2固体制备并收集NH3酒精灯、烧杯、导管、集气瓶
A．AB．BC．CD．D

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