题目内容
印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3,任意排放将导致环境污染及资源的浪费.可从该废液中回收铜,并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液,作为腐蚀液原料循环使用.(1)测得某废腐蚀液中含CuCl2 1.5mol/L,含FeCl2 3.5mol/L,含FeCl3 1.0mol/L,含HCl 3.0mol/L.取废腐蚀液200mL按如下流程在实验室进行实验(如图1):
回答下列问题:
①废腐蚀液中加入过量铁粉后,发生的离子反应为
②检验废腐蚀液中含有Fe3+实验操作是
③有滤渣的到纯铜除杂所需试剂是
(2)如图2是实验室制备Cl2并通入FeCl2溶液中获得FeCl3溶液的部分装置.
①方框内仪器没有画出,请直接在原图上将其补充完整
②实验开始前,某同学对实验装置进行了气密性检验,方法是
分析:(1)在CuCl2、FeCl2和FeCl3 混合液中加入过量的铁粉,Fe与FeCl3、CuCl2都能发生反应,反应方程式为:Fe+2FeCl3═3FeCl2,Fe+CuCl2═FeCl2+Cu,所得滤渣中今有过量的铁粉,和反应生成的铜,在此滤渣中加过量的盐酸或稀硫酸与铁反应,可除去铁.Fe3+与SCN-发生反应:生成的Fe(SCN-)3呈血红色,可以检验Fe3+的存在,实验室是用于过滤的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗.
(2)氯气与FeCl2反应可以用一个洗气装置,如果氯气多余,则会污染空气,所以后在要有一个尾气吸收装置.检验实验装置的气密性的方法是,装置搭好后,关闭分液漏斗的活塞,给圆底烧瓶微热,看后面烧杯是否有气泡产生,就可看出是否气密性良好.
(2)氯气与FeCl2反应可以用一个洗气装置,如果氯气多余,则会污染空气,所以后在要有一个尾气吸收装置.检验实验装置的气密性的方法是,装置搭好后,关闭分液漏斗的活塞,给圆底烧瓶微热,看后面烧杯是否有气泡产生,就可看出是否气密性良好.
解答:解:(1)①在CuCl2、FeCl2和FeCl3 混合液中加入过量的铁粉,Fe与FeCl3、CuCl2都能发生反应,反应方程式为:Fe+2FeCl3═3FeCl2,Fe+CuCl2═FeCl2+Cu,离子方程式为:Fe+2Fe3+═3Fe2+,Fe+Cu2+═Fe2++Cu,故答案为:Fe+2Fe3+═3Fe2+,Fe+Cu2+═Fe2++Cu.
②Fe3+与SCN-发生反应:生成的Fe(SCN-)3呈血红色,可以检验Fe3+的存在,所以在废腐蚀液中滴加KSCN溶液,如果溶液呈现血红色,则说明废腐蚀液中有Fe3+存在,否则没有.实验室是用于过滤的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,
故答案为:在废腐蚀液中滴加KSCN溶液,如果溶液呈现血红色,则说明废腐蚀液中有Fe3+存在,否则没有;漏斗.
③所得滤渣中今有过量的铁粉,和反应生成的铜,在此滤渣中加过量的盐酸与铁反应:Fe+2H+═Fe2++H2↑,可除去铁,故答案为:HCl.
(2)氯气与FeCl2反应可以用一个洗气装置,如果氯气多余,则会污染空气,所以后在要有一个尾气吸收装置,如图:
,检验实验装置的气密性的方法是,装置搭好后,关闭分液漏斗的活塞,给圆底烧瓶微热,可以用手捂住圆底烧瓶,看后面烧杯中是否有气泡产生,如果有气泡,就说明装置气密性良好,
故答案为:
;用手捂住圆底烧瓶,看后面烧杯中是否有气泡产生,如果有气泡,就说明装置气密性良好.
②Fe3+与SCN-发生反应:生成的Fe(SCN-)3呈血红色,可以检验Fe3+的存在,所以在废腐蚀液中滴加KSCN溶液,如果溶液呈现血红色,则说明废腐蚀液中有Fe3+存在,否则没有.实验室是用于过滤的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,
故答案为:在废腐蚀液中滴加KSCN溶液,如果溶液呈现血红色,则说明废腐蚀液中有Fe3+存在,否则没有;漏斗.
③所得滤渣中今有过量的铁粉,和反应生成的铜,在此滤渣中加过量的盐酸与铁反应:Fe+2H+═Fe2++H2↑,可除去铁,故答案为:HCl.
(2)氯气与FeCl2反应可以用一个洗气装置,如果氯气多余,则会污染空气,所以后在要有一个尾气吸收装置,如图:
故答案为:
点评:本题是考查了学生在元素化合物知识的基础上设计实验、分析实验的能力,同时考查了学生对实验基本操作的掌握情况,有一定的综合性,对实验能力有一定的要求,中等难度.
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