Question

在FeCl₃溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：

I：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液：
II：向滤液中加入一定量NaOH溶液，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气．
己知：Ksp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38
回答下列问题：
（1）过程I 加入铁屑的主要作用是

 

，从固体B中分离出铜需采用的方法是

 

；
（2）过程II中发生反应的化学方程式为

 

，调节溶液的pH为5，金属离子浓度为

 

．（列式计算）
（3）FeCl₃的水溶液呈

 

性（填“酸”、“碱”、“中”），原因是

 

（用离子方程式表示），在④过程中应如何操作

 

．

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：废液含有氯化铁、氯化铜，加入试剂Ⅰ为过量铁，发生反应生成氯化亚铁和铜，过滤得到固体B为Cu和Fe，滤液A加入一定量NaOH溶液，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气，反应生成氢氧化铁，过滤得到固体D加入稀盐酸溶解得到溶液E，通过蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤得到氯化铁晶体．

解答： 解：（1）过程I 加入铁屑的主要作用是，利用铁和铁离子反应生成亚铁离子，和铜离子反应生成金属铜，过滤得到固体B为Fe和Cu，加入稀盐酸过滤得到铜；
故答案为：回收铜；加盐酸后过滤；
（2）过程II中发生反应是向滤液中加入一定量NaOH溶液，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气，氯化亚铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁和空气中的氧气反应生成氢氧化铁，反应的化学方程式为：FeCl₂+2NaOH=Fe（OH）₂↓+2NaCl；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4 Fe（OH）₃，调节溶液的pH为5，金属离子浓度为C（Fe³⁺）=

Ksp

c3(OH-)

=4.0×10^-11；
故答案为：FeCl₂+2NaOH=Fe（OH）₂↓+2NaCl；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4 Fe（OH）₃；C（Fe³⁺）=

Ksp

c3(OH-)

=4.0×10^-11；
（3）FeCl₃的水溶液中铁离子水解显酸性，反应的离子方程式为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，氯化铁溶液得到氯化铁晶体，需要防止铁离子水解，应在稀盐酸或氯化氢气流中加热蒸发浓缩结晶过滤得到晶体；
故答案为：酸；Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；在盐酸溶液中或氯化氢气流中浓缩结晶并过滤．

点评：本题考查了物质分离提纯的分析流程的理解应用，掌握物质性质是关键，题目较简单．