Question

（14分）电子工业常用30%的FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的印刷电路板铜箔．某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl₃溶液，准备采用下列流程：

（1）写出流程①中回收金属铜时发生反应的离子方程式                            ．

请根据上述反应设计一个原电池，在方框中画出简易装置图（标出相应电极名称、电极材料、电解质溶液）．

（2）写出图流程③相关反应的化学方程式：                                       ．

（3）如下图为相互串联的甲、乙两个电解池(电极都是惰性电)

请回答：

①写出两电解池中的电解反应方程式：

甲________________                                   _

乙                                                   

②若甲槽阴极增重12.8 g，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为______         __。

③若乙槽剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为____               __。

Answer

（1） Fe+Cu2+=Fe2++Cu ．

（2）写出图流程③相关反应的化学方程式： 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 ．

（3）①甲：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4

乙：2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH

②4.48 L ③1 mol·L－1

【解析】

试题分析：（1）流程①中回收金属铜时，涉及反应为铁与氯化铜的反应，离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu如将该反应涉及成原电池，则铁为负极，正极可用碳棒，电解质溶液为硫酸铜，装置为，

（2）流程③为氯气和氯化亚铁的反应，方程式为:2FeCl2+Cl2=2FeCl3.

（3）①甲池中A极与电源的负极训练，做阴极，则电极反应式为Cu2+ + 2e–== Cu；而B电极就是阳极，电极反应式是4 OH-－4e–= 2 H2O+ O2 ↑，则总的方程式是2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4

乙池中C电极是阳极，铁是阴极，电解饱和食盐水，则总的离子方程式是2Cl- + 2H2O Cl2↑ + 2OH- + H2 ↑。②甲槽阴极增重12.8g，则析出铜是12.8g，物质的量是0.2mol，转移电子是0.4mol。则根据电子的得失守恒可知，乙槽阴极放出氢气体积是0.2mol×22.4L/mol＝4.48L。③根据②可知，氢气是0.2mol，则生成氢氧化钠是0.4mol，物质的量浓度是0.4mol÷0.4L＝1.0mol/L。

考点：查电极名称的判断、电极反应式的书写、电极产物的计算