题目内容
(16分)采用32%~35%的FeCl3溶液腐蚀印刷线路板上的金属铜,腐蚀废液中主要含有CuCl2、FeCl2和HCl等溶质。
(1)用FeCl3溶液溶解印刷线路板上金属铜的化学方程式为 。
(2)工业上用铁粉回收腐蚀废液中的铜,方法如下:
①用铁粉回收铜的操作为:加入过量铁粉,充分搅拌,过滤、洗涤、 。
②科学家对铁置换铜的工艺有如下研究:
分别在a、b、c三种条件下回收腐蚀废液中的铜,取充分反应后的粉末各3.000 g分别放入甲、乙、丙三个烧杯中,再加入100 mL 0.5 mol·L-1的硫酸,水浴加热(70 ℃),搅拌,进行除铁处理。分别在第10、20、30、40、50 min时,用吸管移取0.5 g左右的铜试样于试管内,测定铜粉中铁的含量(质量分数),其结果如下图所示。
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你认为除铁效果最好的是 (填“a”、“b”或“c”),其原因是 。
(3)工业上可用腐蚀废液制备CuCl2·2H2O,从而进行对废液的利用,其工艺流程如下:
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部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 |
开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 4.7 |
完全沉淀 | 4.1 | 9.7 | 6.7 |
试剂A最好应选用 (填写字母代号),理由是 。
a.浓硫酸 b.Cl2 c.NaClO d.NaOH溶液
(1)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
(2)①在滤渣中加入足量稀盐酸并搅拌、过滤、洗涤、干燥
②a、使用细铁粉,还原得细铜粉,铜粉颗粒越小,与酸接触的表面积越大,内部的铁与酸反应越快,即除铁效率越高
(3)c ;NaClO能将Fe2+氧化为Fe3+,且反应能消耗H+,增大溶液的pH使Fe3+沉淀;
【解析】
试题分析:(1)FeCl3有强的氧化性,会与Cu、Fe发生氧化还原反应,用FeCl3溶液溶解印刷线路板上金属铜的化学方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;(2)①工业上用铁粉回收腐蚀废液中的铜,方法是用铁粉回收铜的操作为:加入过量铁粉,充分搅拌,过滤、在滤渣中加入足量稀盐酸并搅拌,过滤、洗涤、干燥;②根据图示可知:除铁效果最好的是a;原因是:使用细铁粉,还原得细铜粉,铜粉颗粒越小,与酸接触的表面积越大,内部的铁与酸反应越快,即除铁效率越高;(3)由于在溶液中含有CuCl2、FeCl2, Fe(OH)2与Cu(OH)2开始形成沉淀的溶液的pH接近,不容易除去,如果将FeCl2氧化为FeCl3,Fe(OH)3沉淀完全时溶液的pH=4.1,此时还没有得到形成Cu(OH)2沉淀的pH,Cu2+留在溶液中,能够达到除杂的目的,因此加入的物质既能够调节溶液的pH,同时还有氧化性,就可以达到双重目的,故选项是C NaClO溶液。
考点:考查化学试剂的使用、混合物分离方法、化学方程式的书写、实验方案的选择的知识。
下列根据实验操作和现象所得出的结论错误的是
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
A | 向硅酸钠溶液中滴加1滴酚酞,然后逐滴加入稀盐酸至红色褪去 | 2 min后,试管里出现凝胶 | 酸性:盐酸>硅酸 |
B | 在酒精灯上加热铝箔 | 铝箔熔化但不滴落 | 熔点:氧化铝>铝 |
C | 常温下,向浓硫酸中投入铁片 | 铁片不溶解 | 常温下,铁不与浓硫酸反应 |
D | 向某溶液中先滴加KSCN溶液,再滴加少量氯水 | 先无明显现象,后溶液变成血红色 | 溶液中含有Fe2+,没有Fe3+ |