Question

印刷电路的废腐蚀液中含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费，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。

(1)测得某废腐蚀液中含CuCl2 1.5 mol·L－1、FeCl2 3.0 mol·L－1、FeCl3 1.0 mol·L－1、HCl 3.0 mol·L－1。

取废腐蚀液200 mL按如下流程在实验室进行实验：

回答下列问题：

①废腐蚀液中加入过量铁粉后，发生反应的离子方程式为________。

②检验废腐蚀液中含有Fe3＋的实验操作是________；在上述流程中，“过滤”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________。

③由滤渣得到纯铜，除杂所需试剂是________。

(2)某化学兴趣小组利用下图所示装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液。

①实验开始前，某同学对实验装置进行了气密性检查，方法是________。

②浓盐酸与二氧化锰加热反应的化学方程式为________；烧杯中NaOH溶液的作用是________。

③参考(1)中数据，按上述流程操作，需称取Fe粉的质量应不少于________g，需通入Cl2的物质的量应不少于________ mol。

 

Answer 1

(1)①2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu、2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑　②取少量废腐蚀液于试管中，然后滴加KSCN溶液，溶液呈红色；漏斗　③盐酸　(2)①关闭分液漏斗活塞，用热毛巾捂住烧瓶，集气瓶内导管口有气泡冒出，撤走热毛巾后，有一段水柱生成，证明装置气密性良好　②MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；吸收多余的Cl2，防止污染环境　③39.2；0.75

【解析】(1)废腐蚀液中有Fe3＋、Cu2＋、H＋，所以离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Cu2＋＋Fe=Fe2＋＋Cu,2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑。检验Fe3＋的方法：向废腐蚀液中加KSCN溶液，溶液呈红色。过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。滤渣中有Fe和Cu，除去Fe留下Cu需用盐酸。(2)关闭分液漏斗活塞，用热毛巾捂住烧瓶，集气瓶内导管口有气泡产生，撤走热毛巾后，有一段水柱生成，证明装置气密性良好。MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，NaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2。由反应方程式及废腐蚀液中与Fe反应的各物质的量可计算出需Fe粉39.2 g。总的n(FeCl2)＝1.5 mol，所以需n(Cl2)＝0.75 mol。