Question

7．電子工業(yè)中用過量的FeCl₃溶液溶解電路板中的銅箔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量廢液．由該廢液回收銅并得到凈水劑（FeCl₃•6H₂O）的步驟如下：
Ⅰ．在廢液中加入過量鐵粉，過濾；
Ⅱ．向I的濾渣中加入過量試劑A，充分反應(yīng)后，過濾，得到銅；
Ⅲ．合并Ⅰ和Ⅱ中的濾液，通入足量氯氣；
Ⅳ．…，得到FeCl₃•6H₂O晶體．
（1）用FeCl₃溶液腐蝕銅箔的離子方程式是2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺．
（2）試劑A是鹽酸．
（3）步驟Ⅲ中發(fā)生的離子方程式為2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（4）完成步驟Ⅳ需要用到的實(shí)驗(yàn)裝置是ab（填字母）．

（5）若用FeCl₃•6H₂O晶體配制100ml  0.5mol/L的FeCl₃溶液
①用托盤天平稱FeCl₃•6H₂O晶體，其質(zhì)量是13.5 g．
②實(shí)驗(yàn)時(shí)下圖所示操作的先后順序?yàn)棰堍蔻邰茛冖伲ㄌ罹幪?hào)）．
蒸餾水

Answer 1

分析 用過量的FeCl₃溶液溶解電路板中的銅箔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量廢液，則廢液中含F(xiàn)eCl₃、FeCl₂、CuCl₂．
Ⅰ．在廢液中加入過量鐵粉，則會(huì)與FeCl₃反應(yīng)生成FeCl₂，與CuCl₂反應(yīng)生成FeCl₂和Cu，過濾，則濾液中含F(xiàn)eCl₂；濾渣中含Cu和過量的Fe粉；
Ⅱ．I的濾渣中含Cu和過量的Fe粉，向I的濾渣中加入過量試劑A，充分反應(yīng)后，過濾，得到銅，故加入的試劑A只能將鐵反應(yīng)掉，則A為鹽酸，所得的溶液中含F(xiàn)eCl₂；
Ⅲ．I和II中的濾液中均為FeCl₂，通入足量氯氣，反應(yīng)生成FeCl₃；
Ⅳ．…，得到FeCl₃•6H₂O晶體．據(jù)此分析，
（1）銅與氯化鐵反應(yīng)生成氯化鐵、氯化亞鐵；
（2）試劑A只能將鐵反應(yīng)掉，不和銅反應(yīng)，且不能引入雜質(zhì)離子；
（3）III中的溶液中為FeCl₂，通入足量氯氣，將FeCl₂反應(yīng)生成FeCl₃；
（4）由FeCl₃溶液得FeCl₃•6H₂O晶體的方法是加熱蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶，然后過濾；
（5）若用FeCl₃•6H₂O晶體配制100ml  0.5mol/L的FeCl₃溶液，氯化鐵物質(zhì)的量=0.1L×0.5mol/L=0.05mol，則晶體物質(zhì)的量為0.05mol，計(jì)算得到稱量的質(zhì)量，托盤天平稱量到0.1g，配制溶液的步驟為：計(jì)算、稱量、溶解、冷卻、轉(zhuǎn)移、洗滌轉(zhuǎn)入、定容、搖勻等操作得到；

解答 解：用過量的FeCl₃溶液溶解電路板中的銅箔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量廢液，則廢液中含F(xiàn)eCl₃、FeCl₂、CuCl₂．
Ⅰ．在廢液中加入過量鐵粉，則會(huì)與FeCl₃反應(yīng)生成FeCl₂，與CuCl₂反應(yīng)生成FeCl₂和Cu，過濾，則濾液中含F(xiàn)eCl₂；濾渣中含Cu和過量的Fe粉；
Ⅱ．I的濾渣中含Cu和過量的Fe粉，向I的濾渣中加入過量試劑A，充分反應(yīng)后，過濾，得到銅，故加入的試劑A只能將鐵反應(yīng)掉，則A為鹽酸，所得的溶液中含F(xiàn)eCl₂；
Ⅲ．I和II中的濾液中均為FeCl₂，通入足量氯氣，反應(yīng)生成FeCl₃；
Ⅳ．…，得到FeCl₃•6H₂O晶體．
（1）銅與氯化鐵反應(yīng)生成氯化鐵、氯化亞鐵，化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案為：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）試劑A只能將鐵反應(yīng)掉，不和銅反應(yīng)，且不能引入雜質(zhì)離子，故A為鹽酸，故答案為：鹽酸；
（3）III中的溶液中為FeCl₂，通入足量氯氣，將FeCl₂反應(yīng)生成FeCl₃，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（4）由FeCl₃溶液得FeCl₃•6H₂O晶體的方法是加熱蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶，然后過濾，故選ab，
故答案為：ab；
（5）①若用FeCl₃•6H₂O晶體配制100ml  0.5mol/L的FeCl₃溶液，氯化鐵物質(zhì)的量=0.1L×0.5mol/L=0.05mol，則晶體物質(zhì)的量為0.05mol，需要稱量的固體質(zhì)量=0.05mol×270.5g/mol=13.525g≈13.5g，
故答案為：13.5；
②配制溶液的步驟為：計(jì)算、稱量、溶解、冷卻、轉(zhuǎn)移、洗滌轉(zhuǎn)入、定容、搖勻等操作得到，實(shí)驗(yàn)時(shí)下圖所示操作的先后順序?yàn)棰堍蔻邰茛冖伲?br />故答案為：④⑥③⑤②①；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)分離提純的實(shí)驗(yàn)過程分析，主要是離子性質(zhì)、離子反應(yīng)、溶液配制等知識(shí)點(diǎn)的理解應(yīng)用，題目難度中等．