Question

11．某化学实验室产生的废液中含有Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Clˉ四种离子，为了处理废液，回收金属并制备氯化铁晶体，现设计如下实验过程（部分）：

（1）金属X的化学式为Cu．
（2）已知“反应Ⅰ”中，不属于置换反应的化学方程式为2FeCl₃+Fe═3FeCl₂；
（3）“氧化”时加入氯水发生反应的离子方程式为2Fe³⁺+Cl₂=2Fe²⁺+2Cl^-．

Answer 1

分析 废液中加入过量铁屑，参加反应的离子为Fe³⁺、Cu²⁺，生成Fe²⁺、Cu，过滤后将固体加入足量盐酸，可除去Fe生成Fe²⁺，金属X为Cu，两次过滤所得滤液加入氯水，氧化Fe²⁺生成Fe³⁺，然后在氯化氢的氛围中蒸发结晶得到氯化铁晶体，以此解答该题．

解答 解：废液中加入过量铁屑，参加反应的离子为Fe³⁺、Cu²⁺，生成Fe²⁺、Cu，过滤后将固体加入足量盐酸，可除去Fe生成Fe²⁺，金属X为Cu，两次过滤所得滤液加入氯水，氧化Fe²⁺生成Fe³⁺，然后在氯化氢的氛围中蒸发结晶得到氯化铁晶体，
（1）由以上分析可知X为Cu，可被铁置换生成，且与盐酸不反应，过滤可得，故答案为：Cu；
（2）废液中含有氯化铁与氯化铜，均与铁反应，故“反应Ⅰ”中反应有：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂、CuCl₂+Fe=FeCl₂+Cu，其中2FeCl₃+Fe═3FeCl₂不属于置换反应，
故答案为：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂；
（3）氯气具有强氧化性，可与亚铁离子发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe³⁺+Cl₂=2Fe²⁺+2Cl^-，故答案为：2Fe³⁺+Cl₂=2Fe²⁺+2Cl^-．

点评 本题考查物质的制备和分离、提纯，为高考常见题型，题目难度中等，注意掌握金属回收方法、常见的离子之间的反应，明确离子方程式的书写方法，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．