Question

13．印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl₂、FeCl₂、FeCl₃，任意排放会造成环境污染及资源的浪费．通过如图流程可从该废液中回收铜，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．

步骤①中发生反应的离子方程式2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．
（2）步骤②需加入的试剂A是HCl（填化学式）．
（3）步骤③通入的气体B是C1₂（填化学式），写出该反应的化学方程式2FeCl₂+C1₂=2FeCl₃．
（4）为测定滤渣中铜的质量分数，取50g的滤渣与足量的试剂A反应，得到5.6L气体（标准状况下），试计算滤渣中铜的质量分数．

Answer 1

分析 废腐蚀液加入过量铁粉过滤得到滤渣为铁和铜，加入过量试剂A为盐酸，过滤得到滤液2为氯化亚铁溶液，和滤液1合并通入氯气氧化氯化亚铁得到氯化铁溶液，
（1）印刷电路的废腐蚀液中的CuCl₂、FeCl₃与铁粉反应生成Fe²⁺、Cu；
（2）滤渣中含有Fe和Cu，除去其中的Fe选用盐酸；
（3）废腐蚀液加铁粉后，溶液为亚铁离子的溶液，通入氯气得到三氯化铁溶液；
（4）根据生成的氢气求出Fe的量，再求出铜的量，再求质量分数．

解答 解：（1）印刷电路的废腐蚀液中的CuCl₂、FeCl₃与铁粉反应生成Fe²⁺、Cu；CuCl₂与铁粉反应的离子方程式为：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；FeCl₃与铁粉反应的离子方程式为：2Fe³⁺++Fe=3Fe²⁺，
故答案为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；
（2）滤渣中含有Fe和Cu，若要除去其中的Fe选用盐酸，然后过滤，
故答案为：HCl；
（3）废腐蚀液加铁粉后，溶液为亚铁离子的溶液，通入氯气得到三氯化铁溶液，其反应的化学方程式为：2FeCl₂+C1₂=2FeCl₃，
故答案为：C1₂；2FeCl₂+C1₂=2FeCl₃；
（4）取50g的滤渣与足量的HCl反应，得到5.6L氢气，则n（H₂）=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，已知发生的反应方程式为Fe+2HC1=FeCl₂+H₂↑，所以n（Fe）=0.25mol，m（Fe）=nM=0.25mol×56g/mol=14g，则m（Cu）=50-14=36g，所以滤渣中铜的质量分数为$\frac{36g}{50g}$×100%=72%，
答：滤渣中铜的质量分数为72%．

点评 本题考查化学工艺流程、根据方程的计算、元素化合物性质等，掌握元素化合物的性质、混合物的分离、提纯方法是解决本题的关键，题目难度中等．