Question

【題目】工業常用FeCl3溶液腐蝕附在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。

(1)寫出FeCl3溶液與金屬銅反應的離子方程式____________________

(2)某小組采取下列步驟從使用過的腐蝕廢液中回收銅，并重新獲得FeCl3溶液。

操作Ⅰ和Ⅱ的操作使用到的主要玻璃儀器有____，濾渣③含有的單質有______。通入氣體⑥的化學式為______。

(3)若某腐蝕液中含1.5mol·L－1CuCl2、3.0mol·L－1FeCl2、1.0mol·L－1FeCl3，取200mL腐蝕液按上述步驟回收銅，為充分回收銅，加入①的質量最小為______。

Answer 1

【答案】Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋ 漏斗、玻璃棒、燒杯 Cu，Fe Cl2 22.4g

【解析】

(1)銅與氯化鐵反應生成氯化銅、氯化亞鐵，據此分析書寫反應的離子方程式；

(2)腐蝕廢液中含有氯化亞鐵、氯化銅，由工藝流程可知，濾渣③中含有金屬銅，故應是廢液與過量的Fe反應，濾液②中含有氯化亞鐵，通入氯氣可以得到氯化鐵；濾渣③中含有金屬銅、未反應的鐵，加入鹽酸，過濾，回收銅，濾液⑤中含有氯化亞鐵，與濾液②合并，制備氯化鐵，據此分析解答；

(3)由于氧化性Fe3+＞Cu2+，故先發生反應：2Fe3++Fe=3Fe2+，然后再發生反應：Cu2++Fe=Fe2++Cu，結合方程式計算需要加入Fe的物質的量和質量。

(1)銅與氯化鐵反應生成氯化銅、氯化亞鐵，反應的離子方程式為：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，故答案為：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；

(2)反應后的廢液中含有氯化亞鐵、氯化銅，由工藝流程可知，濾渣③中含有金屬銅，故應是廢液與過量的Fe反應，濾液②中含有氯化亞鐵，通入氯氣可以得到氯化鐵，濾渣③中含有金屬銅、未反應的鐵，加入鹽酸，過濾，回收銅，濾液⑤中含有氯化亞鐵，與濾液②合并，制備氯化鐵。操作Ⅰ和Ⅱ都為過濾，用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯，濾渣③含有的單質有銅、鐵，將氯化亞鐵轉化為氯化鐵可以通入Cl2，故答案為：漏斗、玻璃棒、燒杯；銅、鐵；Cl2；

(3)溶液中CuCl2為0.2L×1.5mol/L=0.3mol，FeCl2為0.2L×3mol/L=0.6mol，FeCl3為0.2L×1.0mol/L=0.2mol，為充分回收銅，加入的鐵依次發生2個反應：2 Fe3++Fe=3 Fe2+和Cu2++Fe=Fe2++Cu，要將銅全部回收，加入Fe粉的質量應不少于(0.2mol×+0.3mol)×56g/mol=22.4g，故答案為：22.4g。