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
 
在上述流程中“过滤”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、
 

 ③有滤渣的到纯铜除杂所需试剂是
 
(填化学式).
(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.
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 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.
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:精英家教网,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:精英家教网;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.
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.
练习册系列答案
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(2011?百色模拟)印刷电路的废腐蚀液含有大量CuC12、FeC12和FeC13,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.测得某废腐蚀液中含CuCl2 1.5mol/L、FeCl2 3.0mol/L、FeCl3 1.0mol/L、HCl 3.0mol/L.取废腐蚀液200mL按如下流程在实验室进行实验:

回答下列问题:
(1)上述方法获得的铜粉中含有杂质,除杂质所需试剂是
HCl
HCl
(填化学式).
(2)实验室可用固体KClO3与浓HCl反应制备Cl2,此反应中Cl2既是氧化产物,又是还原产物.反应的化学方程式为
KClO3+6HCl
  △  
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KCl+3Cl2↑+3H2O
KClO3+6HCl
  △  
.
 
KCl+3Cl2↑+3H2O
.
(3)如图是实验室制备Cl2并通入FeCl2溶液中获得FeCl3溶液的部分装置.
从图中挑选所需的仪器,完成上述装置简图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管.固定装置不用画),并标明容器中所装试剂.

(4)实验中,必需控制氯气的速度,使导管口逸出的气泡每秒1~2个,以便被FeCl2溶液完全吸收.控制生成氯气速率的操作是:
缓慢旋转分液漏斗的活塞,调节浓盐酸滴下的速度
缓慢旋转分液漏斗的活塞,调节浓盐酸滴下的速度
.
(5)按上述流程操作,需称取Fe粉的质量应不少于
39.2
39.2
g(精确到0.1g),需通入Cl2的物质的量不少于
0.75
0.75
mol,加入烧瓶中的KClO3的质量应不少于
30.6
30.6
g(精确到0.1g).
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-1、FeCl23.0  mol?L-1、FeCl3  1.0mol?L-1、HCl3.0mol?L-1.取废腐蚀液200mL按如下流程在实验室进行实验:

回答下列问题:
①废腐蚀液中加入过量铁粉后,发生反应的离子方程式为
2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、2H++Fe=Fe2++H2↑
2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、2H++Fe=Fe2++H2↑
;
②检验废腐蚀液中含有Fe3+的实验操作是
取少量废腐蚀液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液变红色,则证明原溶液中含有Fe3+
取少量废腐蚀液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液变红色,则证明原溶液中含有Fe3+
;
在上述流程中,“过滤”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、
漏斗
漏斗
.
③由滤渣得到纯铜,除杂所需试剂是
盐酸
盐酸
.
(2)某化学兴趣小组利用如图装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液.

①实验开始前,某同学对实验装置进行了气密性检查,方法是
关闭分液漏斗活塞,将导管插入水中,用手捂热烧瓶,导管口有气泡冒出,松开手导管内出现一段水柱,证明气密性良好
关闭分液漏斗活塞,将导管插入水中,用手捂热烧瓶,导管口有气泡冒出,松开手导管内出现一段水柱,证明气密性良好
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②浓盐酸与二氧化锰反应的化学方程式为
MnO2+4HCl(浓)
  △  
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 MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4HCl(浓)
  △  
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 MnCl2+Cl2↑+2H2O
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烧杯中NaOH溶液的作用是
吸收多余氯气,防止尾气处理
吸收多余氯气,防止尾气处理
.
③参考(1)中数据,按上述流程操作,需称取Fe粉的质量应不少于
39.2
39.2
g,需通入Cl2的物质的量应不少于
0.75
0.75
mol.

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