题目内容

电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板.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,应考虑回收利用.按如下流程在实验室进行实验:从废液中回收铜,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)写出FeCl3溶液与铜箔发生反应的化学方程式:
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
.
(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+
.
(3)“过滤”用到的玻璃仪器有:普通漏斗、
玻璃棒、烧杯
玻璃棒、烧杯
.
(4)废液中加入过量①后,发生反应的离子方程式:
2Fe3++Fe=3Fe2+Cu2++Fe=Fe2++Cu
2Fe3++Fe=3Fe2+Cu2++Fe=Fe2++Cu
.
(5)上述流程中取废液200mL,其中含CuCl2 1.5mol?L-1、FeCl2 3.0mol?L-1、FeCl3 1.0mol?L-1,若要将铜全部回收,需加入Fe粉的质量应不少于
22.4
22.4
g;将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液需通入Cl2的物质的量不少于
0.6
0.6
mol.
(6)某化学兴趣小组利用在下图装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液.

制备Cl2的化学方程式为:
MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O
.
该装置不完整,请在所给虚线框内画出所缺部分,并标注试剂.
分析:(1)氯化铁与铜反应生成氯化亚铁与氯化铁;
(2)检验溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液,溶液变红说明Fe3+存在;
(3)过滤操作用到的玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒;
(4)从废液中回收铜,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,则废液中加过量①(Fe粉),滤液为FeCl2,滤渣为Fe和Cu,滤渣中加过量④(盐酸),因Cu与盐酸不反应,则滤液⑤为FeCl2,将滤液②和⑤中通入⑥(氯气)可反应得到FeCl3溶液,据此即可解答;
(5)根据2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu进行解答;
(6)实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气,据此书写化学方程式;氯气有毒需进行尾气处理;
解答:解:(1)氯化铁与铜反应生成氯化亚铁与氯化铁,反应方程式为:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2,
故答案为:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2;
(2)检验溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液,取少量溶液与试管中,滴加KSCN溶液,发生反应Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3,溶液变红,说明Fe3+存在,
故答案为: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+;
(3)过滤中用到的仪器有:铁架台、玻璃棒、烧杯、漏斗等,其中用到的三种玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒;烧杯用来盛放液体,漏斗用于过滤,玻璃棒用来引流和搅拌.
故答案为:烧杯、玻璃棒;
(4)该实验制取的是氯化铁溶液,金属①是铁;滤液②是氯化亚铁溶液;加入的铁过量,滤渣③是铁和铜;制取的是氯化铁,溶解铁,④加入应该是盐酸;所以废液中加入过量①铁后,发生的离子反应为2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu,
故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu;
(5)由2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu
       0.2mol 0.1mol      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;
反应后n(FeCl2)=0.3mol+0.3mol+0.6mol=1.2mol,
由2FeCl2+Cl2=2FeCl3可知,铁的化合物全部转化为FeCl3溶液需通入Cl2的物质的量不少于
1.2mol
2
=0.6mol,
故答案为:22.4;0.6;
(6)实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O,氯气有毒需进行尾气处理,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O所以用氢氧化钠溶液进行尾气吸收,可为,
故答案为:MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
点评:本题考查化学工艺流程、常用化学用语、元素化合物性质等,掌握元素化合物的性质是关键混合物的分离、提纯方法,注意化学反应原理是解答本题的关键,题目难度中等.
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