某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂.并回收铜．探究过程如图:请回答下列问题:(1)步骤①中加入热的Na2CO3溶液.目的是除去废铁屑表面的油污．(2)步骤②中.除发生反应Fe+2HCl═FeCl2+H2↑外.其他可能反应的离子方程式为Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O.Fe+2Fe3+═3Fe2+．(3)溶液C的颜� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

3．某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜．探究过程如图：

请回答下列问题：
（1）步骤①中加入热的Na₂CO₃溶液，目的是除去废铁屑表面的油污．
（2）步骤②中，除发生反应Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑外，其他可能反应的离子方程式为Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺．
（3）溶液C的颜色是棕黄色，溶液D中可能含有的金属阳离子有Fe²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺．
（4）设计实验方案验证溶液B中铁的存在形式取样少许于二支试管中，其中一支滴加K₃Fe（CN）₆，若有蓝色沉淀生成，则说明有Fe²⁺；另一支滴加KSCN，若溶液变红色，则说明有Fe³⁺．
（5）步骤⑤产生金属铜的化学方程式为CuCl₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑．

分析废铁屑经①加入热的Na₂CO₃溶液除油污，可得到固体A，应经过过滤操作，加入盐酸，发生Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，然后通入适量的氯气，
发生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，溶液C为FeCl₃，用于腐蚀印刷电路，发生Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，操作甲可得到氯气、铜和E，应为电解操作，阳极生成氯气，阴极生成铜，最后得到氯化亚铁溶液，
（1）废铁屑经①加入热的Na₂CO₃溶液除油污，可得到固体A，应经过过滤操作；
（2）固体A为Fe₂O₃和Fe的混合物，加入盐酸，生成发生的反应为氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水是，氯化铁和铁发生反应生成氯化亚铁；
（3）通入适量的氯气，发生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，溶液C为FeCl₃，呈棕黄色，用于腐蚀印刷电路，发生Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，则溶液D中可能含有的金属阳离子有Fe²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺；
（4）检验亚铁离子，可用K₃Fe（CN）₆检验，检验铁离子，加入KSCN；
（5）步骤⑤产生金属铜的反应是电解氯化铜生成氯气和铜．

解答解：废铁屑经①加入热的Na₂CO₃溶液除油污，可得到固体A，应经过过滤操作，加入盐酸，发生Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，然后通入适量的氯气，
发生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，溶液C为FeCl₃，用于腐蚀印刷电路，发生Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，操作甲可得到氯气、铜和E，应为电解操作，阳极生成氯气，阴极生成铜，最后得到氯化亚铁溶液，
（1）废铁屑经①加入热的Na₂CO₃溶液除油污，可得到固体A，应经过过滤操作，故答案为：除去废铁屑表面的油污；
（2）固体A为Fe₂O₃和Fe的混合物，加入盐酸，发生Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，
故答案为：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺；
（3）通入适量的氯气，发生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，溶液C为FeCl₃，呈棕黄色，用于腐蚀印刷电路，发生Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，则溶液D中可能含有的金属阳离子有Fe²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺，
故答案为：棕黄色；Fe²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺；
（4）检验亚铁离子，可取样少许于二支试管中，其中一支滴加K₃Fe（CN）₆，若有蓝色沉淀生成，则说明有Fe²⁺，检验铁离子，另一支滴加KSCN，若溶液变红色，则说明有Fe³⁺则说明有Fe³⁺，
故答案为：取样少许于二支试管中，其中一支滴加K₃Fe（CN）₆，若有蓝色沉淀生成，则说明有Fe²⁺；另一支滴加KSCN，若溶液变红色，则说明有Fe³⁺；
（5）步骤⑤产生金属铜的化学方程式为CuCl₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑，故答案为：CuCl₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑．

点评本题考查物质的分离、提纯和制备，为高频考点，综合考查学生的分析能力和实验能力，为高考常见题型，注意把握物质的性质以及物质分离的方法，难度中等．

练习册系列答案

相关题目

11．

X、Y、Z、R、T为前四周期元素，且原子序数依次增大，Y与R同族，Y的氢化物常温下为无色无味的液体，X与Y可形成直线形分子XY₂，Z的基态原子p轨道上电子总数为7，T²⁺离子的3d轨道上有3个电子．
请回答下列问题：
（1）R的基态原子电子排布式是ls²2s²2p⁶3s²3p⁴，X、Y、R中电负性最大的是O（填元素符号）．
（2）XY₃^2-离予中X的杂化形式是sp²，RY₂分子的立体构型是V形．
（3）Z的单质晶胞如图所示，则晶体中Z的配位数是12．
（4）T³⁺能被酸性KMnO₄氧化成TO²⁺，则其反应的离子方程式是5V³⁺+MnO₄^-+H₂O=Mn²⁺+5VO²⁺+2H⁺．

12．由N、B、Ni等元素组成的新型材料有着广泛用途．
（1）基态Ni原子的最外层电子排布式为4s²．
（2）化合物A（H₃BNH₃）是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物（HB=NH）₃通过3CH₄+2（HB=NH）₃+6H₂O═3CO₂+6H₃BNH₃制得．
①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是A．（填标号）
A．反应前后碳原子的轨道杂化类型不变
B．CH₄、H₂O、CO₂分子空间构型分别是：正四面体形、V形、直线形
C．第一电离能：N＞O＞C＞B
D．化合物A中存在配位键
②1个（HB=NH）₃分子中有12个σ键．
（3）立方氮化硼结构和硬度都与金刚石相似，但熔点比金刚石低，原因是B-N键键长大于C-C键，键能小于C-C键，导致立方氮化硼熔点比金刚石低．如图1是立方氮化硼晶胞沿z轴的投影图，请在图中圆球上涂“●”和画“×”分别标明B与N的相对位置．

（4）在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式．图2是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为[BO₂]_n^n-（或BO₂^-），图3是硼砂晶体中阴离子的环状结构，其中硼原子采取的杂化类型为sp²、sp³．
（5）在一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”（如图4），可以认为氧离子作密置单层排列，镍离子填充其中，氧离子的半径为a pm，则每平方米面积上分散的该晶体的质量为$\frac{2.49\sqrt{3}×1{0}^{25}}{2{a}^{2}{N}_{A}}$g（用a、N_A表示）

9．小明同学对醇、酚部分化学知识整理如下，其中正确的一组是（　　）

A	乙醇反应时断键部位	B	基团的相互影响
	（1）和浓硫酸共热到170℃时②⑤断键（2）和浓硫酸共热到140℃时只断键②		（1）与钠反应时乙醇比水慢，说明受乙基影响，醇羟基中H原子活泼性减弱（2）苯酚浊液中加Na0H溶液变澄清，说明受苯环影响，酚羟基中H原子活泼性增强
C	分离提纯	D	醇、酚用途
	（1）工业乙醇通过蒸馏得无水乙醇（2）苯中混有苯酚，加溴水沉淀后过滤，除去三溴苯酚沉淀		（1）甘油加水作护肤剂（2）酚类化合物有毒，不能用于杀菌消毒

	A．	所有醇都能发生催化氧化、消去反应
	B．	低级醇（甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇）都能与水以任意比互溶
	C．	凡烃基直接和羟基相连的化合物一定是醇
	D．	乙醇和浓硫酸按1：3体积比混合、共热就一定产生乙烯．

8．某无色透明溶液中可能大量存在Ag⁺，Mg²⁺，Al³⁺，Fe³⁺，Cu²⁺中的几种离子．
（1）不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是Cu²⁺、Fe³⁺．
（2）取少量原溶液加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成，再加入过量稀硝酸，白色沉淀不消失，说明原溶液中肯定有的离子是Ag⁺，有关的离子反应式为Ag^+₊Cl^-=AgCl↓．
（3）取（2）的滤液加入过量NaOH溶液，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定存在的离子有Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓．
（4）原溶液中可能大量存在的阴离子是下列A-D中的（填序号）B．
A．Cl-B．NO₃^- C．CO₃^2-D．OH^-．

15．下列说法正确的是（　　）

	A．	做衣服的棉、麻、蚕丝的成分都是纤维素
	B．	地沟油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯．可用于制肥皂
	C．	石油分馏的目的是为了获得乙烯、丙烯和1，3-丁二稀
	D．	乙醇，过氧化氢和臭氧可用于消毒．均体现氧化性

12．

浩瀚的海洋是一个巨大的资源宝库，蕴藏着丰饶的矿产，是宝贵的化学资源，如图1是海水加工的示意图，根据如图回答问题．
（1）海水淡化工厂通常采用的制备淡水方法有蒸馏法、电渗析法（写两种）．
（2）如图2是从浓缩海水中提取溴的流程图．写出图中①②的化学式：①SO₂，②Cl₂，吸收塔中发生的化学反应方程式为SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl．
（3）工业制备金属镁是电解熔融的MgC1₂，而不用MgO，原因是MgO熔点很高，会消耗大量电能．
（4）食盐也是一种重要的化工原料，氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOH、H₂和C1₂．从海水中得到的粗盐中含有的杂质必须通过加入一些化学试剂，使其沉淀，处理沉淀后的盐水还需进入阳离子交换塔进一步处理，其原因是用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg²⁺、Ca²⁺，碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜．电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行，离子交换膜的作用是防止H₂与C1₂混合发生爆炸，同时防止C1^-进入阴极室，这样可以获得纯净的NaOH．
（5）多晶硅主要采用SiHCl₃还原工艺生产，其副产物SiCl₄可转化为SiHCl₃而循环使用．一定条件下，在20L恒容密闭容器中发生反应：3SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（g）?4SiHCl₃（g）．达平衡后，H₂与SiHCl₃物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H₂全部来源于氯碱工业，理论上需消耗纯NaCl的质量为0.35kg（结果保留小数点后二位）．

13．

X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期元素，这五种元素的相关信息如下：

元素	相关信息
X	其中一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代
Y	原子核外电子有7种不同的运动状态
Z	地壳中含量最高的元素
W	价电子排布式为（n+1）sⁿ（n+1）p^（n+1）
R	基态原子最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子

（1）基态R原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．
（2）Y₂分子中σ键和π键的数目比为1：2．
（3）X、Y、Z三种元素的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N（用元素符合表示），元素Y的气态氢化物的沸点比元素X的气态氧化物沸点高的主要原因是氨气分子之间存在氢键．
（4）由元素Z、W组成的为了WZ₄^3-的空间构型是正四面体，其中W原子的杂化物到类型为sp³杂化．
（5）已知Z、R能形成一种化合物，其晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为Cu₂O，若相邻的Z原子核R原子间的距离为a cm，设阿伏伽德罗常数的数值为N_A，则该晶体的密度为$\frac{27\sqrt{3}}{2{a}^{3}{N}_{A}}$（用含a、N_A的代数式表示）g•cm^-1．

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