Question

11．某化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液中含有Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Clˉ四種離子，為了處理廢液，回收金屬并制備氯化鐵晶體，現(xiàn)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)過(guò)程（部分）：

（1）金屬X的化學(xué)式為Cu．
（2）已知“反應(yīng)Ⅰ”中，不屬于置換反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeCl₃+Fe═3FeCl₂；
（3）“氧化”時(shí)加入氯水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+Cl₂=2Fe²⁺+2Cl^-．

Answer 1

分析 廢液中加入過(guò)量鐵屑，參加反應(yīng)的離子為Fe³⁺、Cu²⁺，生成Fe²⁺、Cu，過(guò)濾后將固體加入足量鹽酸，可除去Fe生成Fe²⁺，金屬X為Cu，兩次過(guò)濾所得濾液加入氯水，氧化Fe²⁺生成Fe³⁺，然后在氯化氫的氛圍中蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鐵晶體，以此解答該題．

解答 解：廢液中加入過(guò)量鐵屑，參加反應(yīng)的離子為Fe³⁺、Cu²⁺，生成Fe²⁺、Cu，過(guò)濾后將固體加入足量鹽酸，可除去Fe生成Fe²⁺，金屬X為Cu，兩次過(guò)濾所得濾液加入氯水，氧化Fe²⁺生成Fe³⁺，然后在氯化氫的氛圍中蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鐵晶體，
（1）由以上分析可知X為Cu，可被鐵置換生成，且與鹽酸不反應(yīng)，過(guò)濾可得，故答案為：Cu；
（2）廢液中含有氯化鐵與氯化銅，均與鐵反應(yīng)，故“反應(yīng)Ⅰ”中反應(yīng)有：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂、CuCl₂+Fe=FeCl₂+Cu，其中2FeCl₃+Fe═3FeCl₂不屬于置換反應(yīng)，
故答案為：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂；
（3）氯氣具有強(qiáng)氧化性，可與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+Cl₂=2Fe²⁺+2Cl^-，故答案為：2Fe³⁺+Cl₂=2Fe²⁺+2Cl^-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備和分離、提純，為高考常見(jiàn)題型，題目難度中等，注意掌握金屬回收方法、常見(jiàn)的離子之間的反應(yīng)，明確離子方程式的書寫方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．