Question

3．某校探究性學(xué)習(xí)小組用已部分生銹的廢鐵屑制作印刷電路板的腐蝕劑，并回收銅．探究過(guò)程如圖：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）步驟①中加入熱的Na₂CO₃溶液，目的是除去廢鐵屑表面的油污．
（2）步驟②中，除發(fā)生反應(yīng)Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑外，其他可能反應(yīng)的離子方程式為Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺．
（3）溶液C的顏色是棕黃色，溶液D中可能含有的金屬陽(yáng)離子有Fe²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺．
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證溶液B中鐵的存在形式取樣少許于二支試管中，其中一支滴加K₃Fe（CN）₆，若有藍(lán)色沉淀生成，則說(shuō)明有Fe²⁺；另一支滴加KSCN，若溶液變紅色，則說(shuō)明有Fe³⁺．
（5）步驟⑤產(chǎn)生金屬銅的化學(xué)方程式為CuCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑．

Answer 1

分析 廢鐵屑經(jīng)①加入熱的Na₂CO₃溶液除油污，可得到固體A，應(yīng)經(jīng)過(guò)過(guò)濾操作，加入鹽酸，發(fā)生Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，然后通入適量的氯氣，
發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，溶液C為FeCl₃，用于腐蝕印刷電路，發(fā)生Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，操作甲可得到氯氣、銅和E，應(yīng)為電解操作，陽(yáng)極生成氯氣，陰極生成銅，最后得到氯化亞鐵溶液，
（1）廢鐵屑經(jīng)①加入熱的Na₂CO₃溶液除油污，可得到固體A，應(yīng)經(jīng)過(guò)過(guò)濾操作；
（2）固體A為Fe₂O₃和Fe的混合物，加入鹽酸，生成發(fā)生的反應(yīng)為氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水是，氯化鐵和鐵發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵；
（3）通入適量的氯氣，發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，溶液C為FeCl₃，呈棕黃色，用于腐蝕印刷電路，發(fā)生Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，則溶液D中可能含有的金屬陽(yáng)離子有Fe²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺；
（4）檢驗(yàn)亞鐵離子，可用K₃Fe（CN）₆檢驗(yàn)，檢驗(yàn)鐵離子，加入KSCN；
（5）步驟⑤產(chǎn)生金屬銅的反應(yīng)是電解氯化銅生成氯氣和銅．

解答 解：廢鐵屑經(jīng)①加入熱的Na₂CO₃溶液除油污，可得到固體A，應(yīng)經(jīng)過(guò)過(guò)濾操作，加入鹽酸，發(fā)生Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，然后通入適量的氯氣，
發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，溶液C為FeCl₃，用于腐蝕印刷電路，發(fā)生Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，操作甲可得到氯氣、銅和E，應(yīng)為電解操作，陽(yáng)極生成氯氣，陰極生成銅，最后得到氯化亞鐵溶液，
（1）廢鐵屑經(jīng)①加入熱的Na₂CO₃溶液除油污，可得到固體A，應(yīng)經(jīng)過(guò)過(guò)濾操作，故答案為：除去廢鐵屑表面的油污；
（2）固體A為Fe₂O₃和Fe的混合物，加入鹽酸，發(fā)生Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，
故答案為：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺；
（3）通入適量的氯氣，發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，溶液C為FeCl₃，呈棕黃色，用于腐蝕印刷電路，發(fā)生Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，則溶液D中可能含有的金屬陽(yáng)離子有Fe²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺，
故答案為：棕黃色；Fe²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺；
（4）檢驗(yàn)亞鐵離子，可取樣少許于二支試管中，其中一支滴加K₃Fe（CN）₆，若有藍(lán)色沉淀生成，則說(shuō)明有Fe²⁺，檢驗(yàn)鐵離子，另一支滴加KSCN，若溶液變紅色，則說(shuō)明有Fe³⁺則說(shuō)明有Fe³⁺，
故答案為：取樣少許于二支試管中，其中一支滴加K₃Fe（CN）₆，若有藍(lán)色沉淀生成，則說(shuō)明有Fe²⁺；另一支滴加KSCN，若溶液變紅色，則說(shuō)明有Fe³⁺；
（5）步驟⑤產(chǎn)生金屬銅的化學(xué)方程式為CuCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑，故答案為：CuCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu+Cl₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離、提純和制備，為高頻考點(diǎn)，綜合考查學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，為高考常�?jiàn)題型，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及物質(zhì)分離的方法，難度中等．