Question

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．探究过程如下：（注：步骤⑤中操作乙为电解）

请回答下列问题：
（1）步骤①中先加入热的Na₂CO₃溶液除油污，操作甲的名称是

 

．该操作所需要的玻璃仪器有

 

．
（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：

 

．
（3）步骤③中通入适量氯气的目的是

 

，写出反应的离子方程式

 

（4）溶液C的颜色是

 

，溶液D中可能含有的金属阳离子有

 

．
（5）可以验证溶液B中是否含有Fe²⁺的一种试剂是

 

（填选项序号）
a．稀硫酸    b．铁    c．硫氰化钾    d．酸性高锰酸钾溶液．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,性质实验方案的设计

专题：实验设计题

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⁺，操作乙可得到氯气、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，以此解答．

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⁺，操作乙可得到氯气、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，所需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，故答案为：过滤；漏斗、玻璃棒、烧杯；
（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^-，所以通入适量氯气的目的是将溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，故答案为：将溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺；2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-； 
（4）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）Fe²⁺具有还原性，可用酸性高锰酸钾溶液检验，发生氧化还原反应，酸性高锰酸钾溶液褪色，故答案为：d．

点评：本题考查物质的分离、提纯和制备，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．