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如下图,为用废铁屑(内含少量Cu等不发生反应的杂质)制FeCl3·6H2O的装置,A中放有废铁屑,烧杯中盛有过量稀硝酸,实验时打开a,关b,从分液漏斗向A中滴加过量稀盐酸,反应后溶液显浅绿色,再打开b,过滤,将烧杯内溶液倒入蒸发皿,加热、蒸发、冷却、结晶,即得FeCl3·6H2O晶体。

完成下列问题:

(1)A中发生反应的离子方程式:______________________、___________________________,?B导管产生的气体是________________。

(2)A中反应速率比同浓度盐酸与纯铁反应要快,其原因是__________________________。

(3)烧杯内稀硝酸过量的目的是_________________________________________________。

(4)a在实验过程中都必须打开,除为了排除产生的气体外,另一目的是_________________。

(5)用降温结晶的方法制FeCl3·6H2O晶体,而不能直接蒸干制得晶体的原因是___________。

(1)Fe+2H+Fe2++H2↑   Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O  H2

(2)Fe与Cu组成原电池

(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+

(4)保持A内外气压相等,使A中溶液顺利滴入烧杯中

(5)加热蒸干Fe3+水解程度增大,会生成Fe(OH)3等杂质

解析:(1)Fe+2H+Fe2+(浅绿色)+H2↑,题目暗示还有两个反应,而Cu不反应(不发生反应的杂质),只能是废铁屑中铁锈(Fe2O3):Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O。

(2)废铁屑反应快,原因是废铁屑与Cu可形成原电池。

(3)稀HNO3是强氧化剂,过量是为了将Fe2+完全氧化成Fe3+,防止多余的Fe2+进入FeCl3溶液中。

(4)保持容器A内外压强相等,这样A中溶液才能顺利滴入烧杯内。

(5)若加热蒸干,因Fe3+水解程度增大,使制得的晶体中含Fe(OH)3等杂质。


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(15分)随着信息产业的高速发展和家用电器的普及,我国印刷电路板(PCB)的生产呈现急剧增长之势。废旧电路板的增多给我们带来了环境问题,目前我们台州大多采用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜,从而进行对铜的回收和利用。经分析腐蚀废液中主要含有HCl 、FeCl2和CuCl2等溶质。

(1)用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜的原理是

(用离子方程式表示):   ▲   

(2)工业上有多种回收腐蚀废液中铜的方法,下面是常用的两种方法:

Ⅰ、电化学方法回收腐蚀废液中铜,则阳极(石墨)上的电极反应式为:   ▲  

Ⅱ、工业上也可以用铁粉回收腐蚀废液中的铜:

①用铁粉回收铜的实验操作为     ▲    

②科学家对铁置换铜工艺的研究如下:

分别用还原铁粉、废铁屑和废铁屑在超声波粉碎处理下置换铜,将置换出的铜粉放入250mL烧杯中,加入120mL 1.5 mol·L1的硫酸,水浴加热,控制温度在70 ℃ ,搅拌,在10、20、30、40、50、60min时,分别用吸管移取0.5g左右的铜于试管内,将上层清液倒回小烧杯中,用蒸馏水洗净试样,过滤,在105℃烘箱中烘干后测定铜粉中铁的含量。其结果如图所示。

已知a表示用还原铁粉置换铜的除铁效果,b表示用废铁屑置换铜的除铁效果,c表示用废铁屑在超声波下置换铜的除铁效果,你认为除铁效果最好的是   ▲    (填a、b或c),其原因是   ▲   

(3)工业上也可用腐蚀废液生成CuCl2·2H2O,从而进行对废液的利用,其工艺流程如下:

已知:pH ≥9.6时,Fe2+ 以Fe(OH)2 的形式完全沉淀; pH ≥6.4时,Cu2+ 以Cu(OH)2的形式完全沉淀; pH在3~4时,Fe3+ 以Fe(OH)3 的形式完全沉淀。

①试剂A最好应选用   ▲   

a.浓硫酸      b.Cl2        c.NaClO    d.NaOH溶液

理由是    ▲   

②分析有关物质的溶解度曲线(如下图),为了获得CuCl2·2H2O晶体,对滤液B进行的操作是:   ▲       ▲    ,过滤得到产品。

③测定CuCl2·2H2O产品的质量分数可按下法:取2.000g产品,用水溶解后,加入60.00 mL 0.4000 mol·L1的KI溶液(足量),充分反应后加入淀粉指示剂,用0.4000 mol·L1 Na2S2O3标准溶液滴定,耗去此标准液25.00 mL时,刚好到达滴定终点。

已知:2Cu2+4I=2CuI↓+I2    I2+2S2O32=2I+S4O62

此产品中CuCl2·2H2O的质量分数为    ▲   

 

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科目:高中化学 来源:2011届浙江省台州市高三上学期期末考试化学试卷 题型:填空题

(15分)随着信息产业的高速发展和家用电器的普及,我国印刷电路板(PCB)的生产呈现急剧增长之势。废旧电路板的增多给我们带来了环境问题,目前我们台州大多采用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜,从而进行对铜的回收和利用。经分析腐蚀废液中主要含有HCl 、FeCl2和CuCl2等溶质。
(1)用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜的原理是
(用离子方程式表示):    ▲   
(2)工业上有多种回收腐蚀废液中铜的方法,下面是常用的两种方法:
Ⅰ、电化学方法回收腐蚀废液中铜,则阳极(石墨)上的电极反应式为:   ▲  
Ⅱ、工业上也可以用铁粉回收腐蚀废液中的铜:
①用铁粉回收铜的实验操作为    ▲    
②科学家对铁置换铜工艺的研究如下:
分别用还原铁粉、废铁屑和废铁屑在超声波粉碎处理下置换铜,将置换出的铜粉放入250mL烧杯中,加入120mL 1.5 mol·L1的硫酸,水浴加热,控制温度在70 ℃,搅拌,在10、20、30、40、50、60min时,分别用吸管移取0.5g左右的铜于试管内,将上层清液倒回小烧杯中,用蒸馏水洗净试样,过滤,在105℃烘箱中烘干后测定铜粉中铁的含量。其结果如图所示。

已知a表示用还原铁粉置换铜的除铁效果,b表示用废铁屑置换铜的除铁效果,c表示用废铁屑在超声波下置换铜的除铁效果,你认为除铁效果最好的是    ▲   (填a、b或c),其原因是    ▲   
(3)工业上也可用腐蚀废液生成CuCl2·2H2O,从而进行对废液的利用,其工艺流程如下:

已知:pH ≥9.6时,Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;pH ≥6.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀;pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀。
①试剂A最好应选用    ▲   
a.浓硫酸       b.Cl2       c.NaClO    d.NaOH溶液
理由是    ▲   
②分析有关物质的溶解度曲线(如下图),为了获得CuCl2·2H2O晶体,对滤液B进行的操作是:    ▲       ▲   ,过滤得到产品。

③测定CuCl2·2H2O产品的质量分数可按下法:取2.000g产品,用水溶解后,加入60.00 mL 0.4000 mol·L1的KI溶液(足量),充分反应后加入淀粉指示剂,用0.4000 mol·L1 Na2S2O3标准溶液滴定,耗去此标准液25.00 mL时,刚好到达滴定终点。
已知:2Cu2+4I=2CuI↓+I2    I2+2S2O32=2I+S4O62
此产品中CuCl2·2H2O的质量分数为    ▲   

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年浙江省台州市高三上学期期末考试化学试卷 题型:填空题

(15分)随着信息产业的高速发展和家用电器的普及,我国印刷电路板(PCB)的生产呈现急剧增长之势。废旧电路板的增多给我们带来了环境问题,目前我们台州大多采用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜,从而进行对铜的回收和利用。经分析腐蚀废液中主要含有HCl 、FeCl2和CuCl2等溶质。

(1)用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜的原理是

(用离子方程式表示):    ▲   

(2)工业上有多种回收腐蚀废液中铜的方法,下面是常用的两种方法:

Ⅰ、电化学方法回收腐蚀废液中铜,则阳极(石墨)上的电极反应式为:   ▲  

Ⅱ、工业上也可以用铁粉回收腐蚀废液中的铜:

①用铁粉回收铜的实验操作为     ▲     

②科学家对铁置换铜工艺的研究如下:

分别用还原铁粉、废铁屑和废铁屑在超声波粉碎处理下置换铜,将置换出的铜粉放入250mL烧杯中,加入120mL 1.5 mol·L1的硫酸,水浴加热,控制温度在70 ℃ ,搅拌,在10、20、30、40、50、60min时,分别用吸管移取0.5g左右的铜于试管内,将上层清液倒回小烧杯中,用蒸馏水洗净试样,过滤,在105℃烘箱中烘干后测定铜粉中铁的含量。其结果如图所示。

已知a表示用还原铁粉置换铜的除铁效果,b表示用废铁屑置换铜的除铁效果,c表示用废铁屑在超声波下置换铜的除铁效果,你认为除铁效果最好的是    ▲    (填a、b或c),其原因是    ▲   

(3)工业上也可用腐蚀废液生成CuCl2·2H2O,从而进行对废液的利用,其工艺流程如下:

已知:pH ≥9.6时,Fe2+ 以Fe(OH)2 的形式完全沉淀; pH ≥6.4时,Cu2+ 以Cu(OH)2的形式完全沉淀; pH在3~4时,Fe3+ 以Fe(OH)3 的形式完全沉淀。

①试剂A最好应选用    ▲   

a.浓硫酸       b.Cl2        c.NaClO    d.NaOH溶液

理由是    ▲   

②分析有关物质的溶解度曲线(如下图),为了获得CuCl2·2H2O晶体,对滤液B进行的操作是:    ▲        ▲    ,过滤得到产品。

③测定CuCl2·2H2O产品的质量分数可按下法:取2.000g产品,用水溶解后,加入60.00 mL 0.4000 mol·L1的KI溶液(足量),充分反应后加入淀粉指示剂,用0.4000 mol·L1 Na2S2O3标准溶液滴定,耗去此标准液25.00 mL时,刚好到达滴定终点。

已知:2Cu2+4I=2CuI↓+I2    I2+2S2O32=2I+S4O62

此产品中CuCl2·2H2O的质量分数为    ▲   

 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。

(1)某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。

在相同条件下,三组装置中铁电极腐蚀最快的是         (填装置序号),该装置中正极电极反应式为                    ;为防止金属Fe被腐蚀,可以采用上述             (填装置序号)装置原理进行防护;装置③中总反应的离子方程式为                       

                                                                   

(2)新型固体LiFePO4隔膜电池广泛应用于电动汽车。电池反应为

FePO4+Li LiFePO4,电解质为含Li+的导电固体,且充、放电时电池内两极间的隔膜只允许Li+自由通过而导电。该电池放电时Li+           极移动(填“正”或“负”),负极反应为Li-e-=Li+,则正极反应式为                  

(3)铁在元素周期表中的位置是            

氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:回答下列问题:

①操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是__       __ 、__        __。

②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式                            

(4)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定(5Fe2+MnO4+8H=5Fe3+Mn2+4H2O)。

a.称取2.850g绿矾(FeSO4·7H2O)产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;

b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;

c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,

配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需_______________。

②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为          

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