Question

15．工業(yè)上常用FeCl₃溶液制印刷電路板并再生，主要過程如下：
腐蝕Cu：2FeCl₃+Cu=CuCl₂+2FeC1₂；
然后回收Cu：Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂；
再生FeC1₃：2FeC1₂+C1₂=2FeC1₃．
將某電路板上的Cu腐蝕完全，恰好消耗0.5L2mol/LFeCl₃．全過程忽略體積的變化．
回答下列問題：
（1）畫出Cl原子結(jié)構(gòu)示意圖：；
（2）將Cu腐蝕一半時(shí)，溶液中的金屬陽離子有：Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺；此時(shí)c（Cl^-）為：6mol/L；
（3）腐蝕的Cu的總物質(zhì)的量為：0.5mol；
（4）再生FeC1₃時(shí)，溶液由淺綠色最終變?yōu)辄S色；消耗的Cl₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積至少為：16.8L．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出Cl原子結(jié)構(gòu)示意圖；
（2）根據(jù)2FeCl₃+Cu=CuCl₂+2FeC1₂，將Cu腐蝕一半時(shí)，所以溶液中除了生成物以外還有反應(yīng)物剩余，據(jù)此分析；
（3）根據(jù)2FeCl₃+Cu=CuCl₂+2FeC1₂，結(jié)合將某電路板上的Cu腐蝕完全，恰好消耗0.5L2mol/LFeCl₃計(jì)算；
（4）根據(jù)再生FeC1₃：2FeC1₂+C1₂=2FeC1₃，即二價(jià)鐵轉(zhuǎn)變成三價(jià)鐵判斷溶液顏色變化，根據(jù)溶液中二價(jià)鐵的總量計(jì)算消耗的Cl₂．

解答 解：（1）Cl的質(zhì)子數(shù)為17，原子結(jié)構(gòu)示意圖為：，故答案為：；
（2）因?yàn)楦�蝕Cu：2FeCl₃+Cu=CuCl₂+2FeC1₂，將Cu腐蝕一半時(shí)，所以溶液中除了生成Fe²⁺、Cu²⁺以外還有Fe³⁺剩余，而c（Cl^-）不變即2mol/L×3=6mol/L，
故答案為：Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺；6；
（3）因?yàn)楦�蝕Cu：2FeCl₃+Cu=CuCl₂+2FeC1₂，將某電路板上的Cu腐蝕完全，恰好消耗0.5L2mol/LFeCl₃，所以腐蝕的Cu的總物質(zhì)的量為0.5L×2mol/L×$\frac{1}{2}$=0.5mol，故答案為：0.5；
（4）再生FeC1₃：2FeC1₂+C1₂=2FeC1₃，即二價(jià)鐵轉(zhuǎn)變成三價(jià)鐵，所以溶液由淺綠色最終變?yōu)辄S色，根據(jù)腐蝕Cu：2FeCl₃+Cu=CuCl₂+2FeC1₂；
然后回收Cu：Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂；則最終二價(jià)鐵離子的物質(zhì)的量為0.5L×2mol/L+0.5L×2mol/L×$\frac{1}{2}$=1.5mol，則消耗的Cl₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積至少為1.5mol×22.4L/mol=16.8L；
故答案為：淺綠；黃；16.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查印刷電路板并再生的相關(guān)問題，難度不大，明確物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)反應(yīng)過程是解本題關(guān)鍵，注意元素化合物知識(shí)的積累．