Question

11．電子工業(yè)中用過(guò)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(guò)量鐵粉，過(guò)濾；
II．向I的濾渣中加入過(guò)量試劑A，充分反應(yīng)后，過(guò)濾，得到銅；
III．合并I和II中的濾液，不斷通入氯氣至完全反應(yīng)；
IV．加熱蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶，得到FeCl₃•6H₂O晶體．
（1）用FeCl₃溶液腐蝕銅箔的離子方程式是Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，．
（2）試劑A是鹽酸．
（3）步驟III反應(yīng)過(guò)程中既有Fe²⁺又有Fe³⁺，如果要驗(yàn)證濾液中鐵元素的存在形式，可另取反應(yīng)過(guò)程中的兩份濾液分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方法、現(xiàn)象與結(jié)論如下表，請(qǐng)將其補(bǔ)充完整．可供選擇的試劑：
a．酸性KMnO₄     b．NaOH溶液    c．KSCN溶液    d．氯水

實(shí)驗(yàn)方法	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
步驟1：在濾液中加入c（填字母）	液變成血紅色	濾液中有Fe3+
步驟2：在濾液中加入a（填字母）	紫紅色褪去	濾液中有Fe2+

（4）完成步驟IV需要用到的實(shí)驗(yàn)裝置是ab（填字母）．

Answer 1

分析 用過(guò)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(guò)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(guò)濾，則濾液中含F(xiàn)eCl₂；濾渣中含Cu和過(guò)量的Fe粉；
Ⅱ．I的濾渣中含Cu和過(guò)量的Fe粉，向I的濾渣中加入過(guò)量試劑A，充分反應(yīng)后，過(guò)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．加熱蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶，得到FeCl₃•6H₂O晶體．據(jù)此分析．

解答 解：用過(guò)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(guò)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(guò)濾，則濾液中含F(xiàn)eCl₂；濾渣中含Cu和過(guò)量的Fe粉；
Ⅱ．I的濾渣中含Cu和過(guò)量的Fe粉，向I的濾渣中加入過(guò)量試劑A，充分反應(yīng)后，過(guò)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．加熱蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶，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)方程式為：2FeCl₃+Cu═2 FeCl₂+CuCl₂，所以離子方程式是Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，故答案為：Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺；
（2）試劑A只能將鐵反應(yīng)掉，不反應(yīng)銅，且不能引入雜質(zhì)離子，故A為鹽酸，故答案為：鹽酸；
（3）在濾液中加入KSCN溶液，溶液變血紅色，說(shuō)明濾液中有Fe³⁺，在濾液中加入酸性KMnO₄，如果紫紅色褪去，說(shuō)明溶液中存在亞鐵離子，故答案為：

實(shí)驗(yàn)方法	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
步驟1：在濾液中加入 c（填字母）	液變成血紅色	濾液中有Fe3+
步驟2：在濾液中加入 a（填字母）	紫紅色褪去	濾液中有Fe2+

（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(guò)濾，故選ab．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯化鐵來(lái)腐蝕電路銅板的反應(yīng)和所需試劑的推導(dǎo)，難度不大，應(yīng)注意的是由溶液獲得帶結(jié)晶水的晶體的方法．