Question

某酸性腐蝕液中含有大量CuCl₂、FeCl₂、FeCl₃，任意排放會造成環(huán)境污染及資源的浪費．以廢腐蝕液為原料，回收銅并將鐵的化合物全部轉(zhuǎn)化為FeCl₃溶液．
測得某酸性廢腐蝕液中含CuCl₂ 1.5mol/L，F(xiàn)eCl₂ 3mol/L，F(xiàn)eCl₃ 1mol/L，HCl 1mol/L．
取該酸性廢腐蝕液200mL，按如下流程在實驗室進行實驗：

（1）腐蝕液中加入過量Fe粉，發(fā)生反應的離子方程式為

 

．
（2）檢驗廢腐蝕液中含有Fe³⁺的實驗操作是取少量廢腐蝕液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液

 

，則證明原溶液中含有Fe³⁺．
（3）濾渣的主要成分是

 

（填化學式）．由濾渣得到銅除雜所需試劑是

 

．
（4）FeCl₂溶液中通入Cl₂，發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（5）實驗室用固體KClO₃與濃HCl反應制Cl₂，反應的化學方程式為：KClO₃+6HCl（濃）═KCl+3Cl₂+3H₂O若反應生成6.72L（標準狀況）Cl₂，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

 

mol．
（6）按上述流程操作，加入Fe粉的質(zhì)量應不少于

 

g．

Answer 1

分析：（1）印刷電路的廢腐蝕液中的CuCl₂、FeCl₃與鐵粉反應生成Fe²⁺、Cu；
（2）Fe³⁺的檢驗：向含有鐵離子的溶液中滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅；
（3）濾渣中含有Fe和Cu，除去其中的Fe選用鹽酸；
（4）氯氣具有強氧化性，氯化亞鐵溶液通入氯氣得到三氯化鐵溶液；
（5）通過化學方程式計算出轉(zhuǎn)移電子和Cl₂的化學計量數(shù)的比值關系，求出生成Cl₂的物質(zhì)的量，作等比計算即可；
（6）通過2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑計算即可．

解答：解：（1）印刷電路的廢腐蝕液中的CuCl₂、FeCl₃與鐵粉反應生成Fe²⁺、Cu；CuCl₂與鐵粉反應的離子方程式為：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；FeCl₃與鐵粉反應的離子方程式為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；
（2）檢驗溶液中Fe³⁺存在通常用KSCN溶液，取少量溶液與試管中，滴加KSCN溶液，發(fā)生反應Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃，溶液變紅，說明Fe³⁺存在，
故答案為：變紅；
（3）濾渣中含有過量的鐵粉Fe和反應Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu生成的Cu，若要除去其中的Fe選用鹽酸，然后過濾，
故答案為：Fe、Cu；鹽酸；
（4）氯氣具有強氧化性，氯化亞鐵溶液通入氯氣得到三氯化鐵溶液，其反應的化學方程式為：2FeCl₂+C1₂=2FeCl₃，
故答案為：2FeCl₂+C1₂=2FeCl₃；
（5）n（Cl₂）=

6.72L

22.4mol/L

=0.3mol，由KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O中化合價的變化可知只有Cl元素化合價發(fā)生變化，其中KClO₃為氧化劑，HCl為還原劑，當有6個HCl參加反應時，5個HCl作還原劑，失去5個電子，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為5，因此可以得到關系式：5e^-～3Cl₂，因此當產(chǎn)生0.3mol氯氣是轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為：0.3mol×

5

3

=0.5mol，
故答案為：0.5；
（6）廢液中含有Cu²⁺0.3mol、Fe³⁺0.2mol、H⁺0.2mol，消耗的鐵粉分別為：0.3mol、0.1mol、0.1mol，則要將銅全部回收，需加入Fe粉的質(zhì)量應不少于0.5mol×56g/mol=28g，
故答案為：28．

點評：本題以實驗的形式考查混合物的分離、提純，注意發(fā)生的化學反應分析是解答本題的關鍵，（5）為學生解答的易錯點和難點，題目難度中等．