Question

（18分）電子工業(yè)常用30﹪的FeCl₃溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。廢腐蝕液含有大量CuCl₂、FeCl₂和FeCl₃，任意排放將導(dǎo)致環(huán)境污染及資源的浪費，應(yīng)考慮回收利用。按如下流程在實驗室進(jìn)行實驗：從廢液中回收銅，并將鐵的化合物全部轉(zhuǎn)化為FeCl₃溶液，作為腐蝕液原料循環(huán)使用。

（1）寫出FeCl₃溶液與銅箔發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：                           。
（2）檢驗廢腐蝕液中含有Fe³⁺的實驗操作是                                   
（3）“過濾”用到的玻璃儀器有：普通漏斗、                                 。
（4）廢液中加入過量①后，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：                               
（5）上述流程中取廢液200 mL，其中含CuCl₂ 1.5 mol·L^—1、FeCl₂ 3.0 mol·L^—1、FeCl₃ 1.0 mol·L^—1，若要將銅全部回收，需加入Fe粉的質(zhì)量應(yīng)不少于_____________g；將鐵的化合物全部轉(zhuǎn)化為FeCl₃溶液需通入Cl₂的物質(zhì)的量不少于_______________mol。
（6）某化學(xué)興趣小組利用在下圖裝置制取氯氣并通入到FeCl₂溶液中獲得FeCl₃溶液。

制備Cl₂的化學(xué)方程式為：                                   
該裝置不完整，請在所給虛線框內(nèi)畫出所缺部分，并標(biāo)注試劑。

Answer 1

(18分)
（1）2FeCl₃+ Cu＝ 2FeCl₂+ CuCl₂(2分)
（2）取少量廢腐蝕液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅色，則證明原溶液中含有Fe³⁺（2分，或其它合理答案）;
（3）玻璃棒、燒杯(2分)
（4）2Fe³⁺ + Fe ＝ 3Fe²⁺  (2分)    Cu ²⁺ + Fe ＝ Fe²⁺ + Cu(2分)
（5） 22.4 (2分)   0.6   (2分)
（6）MnO₂+4HCl(濃) MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O  (2分)    
      (2分)

解析試題分析：根據(jù)題干分析：①是鐵，②是氯化亞鐵，③是鐵和銅，④是鹽酸，⑤是氯化亞鐵，⑥氯氣。
（1）氯化鐵與銅反應(yīng)：2FeCl₃+ Cu＝ 2FeCl₂+ CuCl₂
（2）因為腐蝕液中既有亞鐵離子，也有三價鐵離子，所以最好用KSCN溶液，溶液變紅色，則證明原溶液中含有Fe³⁺；
（3）根據(jù)過濾裝置從上到下應(yīng)該有：燒杯、玻璃棒、漏斗；
（4）廢液中CuCl₂和FeCl₃都要與鐵反應(yīng)：2Fe³⁺ + Fe ＝ 3Fe²⁺，Cu ²⁺ + Fe ＝ Fe²⁺ + Cu；
（5）n（Cu²⁺）=0.3mol；n（Fe³⁺）=0.2mol，需要n（Fe）=0.3mol+0.1mol=0.4mol，m（Fe）0.4mol×56g/mol=22.4g；混合后溶液中n（Fe²⁺）=0.8mol，則需要n（Cl₂）=0.4mol。
（6）氯氣一般用二氧化錳和濃鹽酸制取，反應(yīng)后要用氫氧化鈉溶液除去尾氣。
考點：考查了Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Cl₂的性質(zhì)，F(xiàn)e³⁺的檢驗、氯氣的制取及尾氣處理，過濾的裝置及尾氣處理裝置的設(shè)計，根據(jù)方程式的計算。
點評：由于本題通過廢腐蝕液的分離考查了離子檢驗、氣體的制備、裝置的設(shè)計、儀器的使用、化學(xué)反應(yīng)原理及方程式的計算等，綜合性較強，屬于難題。