Question

电子工业常用30%的FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板．废腐蚀液含有大量CuCl₂、FeCl₂和FeCl₃，任意排放将导致环境污染及资源的浪费，应考虑回收利用．按如下流程在实验室进行实验：从废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl₃溶液，作为腐蚀液原料循环使用．

（1）写出FeCl₃溶液与铜箔发生反应的化学方程式：______．
（2）检验废腐蚀液中含有Fe³⁺的实验操作是______．
（3）“过滤”用到的玻璃仪器有：普通漏斗、______．
（4）废液中加入过量①后，发生反应的离子方程式：______．
（5）上述流程中取废液200mL，其中含CuCl₂ 1.5mol•L^-1、FeCl₂ 3.0mol•L^-1、FeCl₃ 1.0mol•L^-1，若要将铜全部回收，需加入Fe粉的质量应不少于______g；将铁的化合物全部转化为FeCl₃溶液需通入Cl₂的物质的量不少于______mol．

Answer

从废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，作为腐蚀液原料循环使用，则废液中加过量①（Fe粉），滤液为FeCl2，滤渣为Fe和Cu，滤渣中加过量④（盐酸），因Cu与盐酸不反应，则滤液⑤为FeCl2，将滤液②和⑤中通入⑥（氯气）可反应得到FeCl3溶液，然后结合实验过程及化学用语来解答．
【解析】
从废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，作为腐蚀液原料循环使用，则废液中加过量①（Fe粉），滤液为FeCl2，滤渣为Fe和Cu，滤渣中加过量④（盐酸），因Cu与盐酸不反应，则滤液⑤为FeCl2，将滤液②和⑤中通入⑥（氯气）可反应得到FeCl3溶液，
（1）FeCl3溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，该反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，
故答案为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；
（2）一般离子KSCN溶液来检验铁离子，实验操作为取少量废腐蚀液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，则证明原溶液中含有Fe3+，
故答案为：取少量废腐蚀液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，则证明原溶液中含有Fe3+；
（3）过滤操作使用到烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：玻璃棒、烧杯；
（4）废液中加入过量①后，发生的离子反应为2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu，
故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu；
（5）由2Fe3++Fe=3Fe2+、
     0.2mol 0.1mol
   Cu2++Fe=Fe2++Cu
 0.3mol  0.3mol
则要将铜全部回收，需加入Fe粉的质量应不少于0.4mol×56g/mol=22.4g；
反应后n（FeCl2）=0.3mol+0.3mol+0.6mol=1.2mol，
由2FeCl2+Cl2=2FeCl3可知，铁的化合物全部转化为FeCl3溶液需通入Cl2的物质的量不少于=0.6mol，
故答案为：22.4；0.6．