一化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對某工廠生產(chǎn)印刷電路板后所得廢液進行探究(生產(chǎn)原理:2Fe
3++Cu═2Fe
2++Cu
2+).請按要求完成下列探究報告.
[探究目的]
從廢液中回收銅,并重新得到FeCl
3溶液.
[資料獲悉]
①3Fe
2++NO
3-+4H
+═3Fe
3++NO↑+2H
2O
②有關(guān)金屬離子從開始沉淀到沉淀完全時溶液的pH:
Fe
3+:2.7~3.7 Cu
2+:5.2~6.4 Fe
2+:7.6~9.6
[探究思路]
(1)先確定廢液的組成及各金屬離子的濃度;
(2)選擇合適試劑回收銅,并重新得到FeCl
3溶液.
[實驗探究]
取幾滴廢液于試管中加水稀釋后,滴加KSCN溶液出現(xiàn)血紅色,可知廢液中除含有Fe
2+、Cu
2+外,還含有Fe
3+.
甲同學(xué)取10mL廢液,向其中加入足量的AgNO
3溶液,得到的沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥,稱重8.61g.乙同學(xué)另取10mL廢液,加入某試劑將pH調(diào)至4.0,使其中Fe
3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)
3沉淀,而Fe
2+、Cu
2+仍留在廢液中,沉淀經(jīng)過濾、洗滌、灼燒,冷卻后稱重得0.32g.
通過計算可知廢液中c(Fe
3+)=
mol/L,c(Fe
2+)=
mol/L,c(Cu
2+)=
mol/L.
[交流討論]
如何回收1L廢液中含有的銅,并重新得到FeC1
3溶液?
丙同學(xué)認為應(yīng)該先向廢液中加入wg鐵粉[w=c(Cu
2+)×1L×56g/mol],使之充分反應(yīng)置換出銅,過濾,得金屬銅.再向濾液中加入適量的稀硝酸,將Fe
2+全部氧化為Fe
3+,并進行尾氣處理,即可達實驗?zāi)康模行┩瑢W(xué)認為丙同學(xué)的方案不可行,請你評價丙同學(xué)的方案有哪些不妥之處?(不一定填滿)
(1)
(2)
(3)
該小組同學(xué)根據(jù)討論得到的合理方案進行操作,最終達到了預(yù)期目的.(方案內(nèi)容略)
[拓展延伸]
請畫出1L廢液中加入鐵粉的物質(zhì)的量與廢液中銅離子的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線,并利用圖象計算,當銅離子的物質(zhì)的量減少一半時,加入鐵粉的質(zhì)量是
g.