Question

金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要作用．印刷电路板由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，工业上常用FeCl₃溶液作为“腐蚀液”，有CuCl₂和FeCl₂生成．如图是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溶液所采用的工艺流程图：

请回答下列问题：

（1）实验室中检验溶液中存在Fe³⁺的试剂是         ，证明Fe³⁺存在的现象是          ．

（2）写出FeCl₃溶液与金属铜发生反应的离子方程式：          ．

（3）写出上述流程图中加入或生成的有关物质的化学式：①          ，②         ，④          ；

（4）含有②的滤液与⑤反应的化学方程式为           ；

（5）如向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是          ．

A．有铜单质剩余但无铁单质剩余

B．有铁单质剩余但无铜单质剩余

C．铁、铜单质都有剩余

D．铁、铜单质都无剩余．

Answer

（1）KSCN；溶液呈红色；

（2）2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；

（3）①Fe；②FeCl2；④HCl；

（4）2FeCl2+Cl2═2FeCl3；（5）B．

【解析】废液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，向滤液中加入过量Fe，发生的离子反应方程式为2Fe3++Fe═3Fe2+、Cu2++Fe═2Fe2++Cu，然后过滤，滤液中含有FeCl2，滤渣中含有Cu、Fe，向滤渣中加入过量HCl，Fe溶解，Cu不溶解，然后过滤得到金属单质Cu，滤液中含有FeCl2，向 FeCl2滤液中通入过量Cl2，发生的反应为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣，从而得到溶液FeCl3溶液．

（1）铁离子和KSCN溶液混合生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色，可以用KSCN溶液检验铁离子，看到的现象是：溶液由黄色转化为血红色

（2）氯化铁具有氧化性，能氧化Cu生成铜离子，自身被还原生成氯化亚铁，离子反应方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+

（3）通过以上分析知，①②④分别是Fe、FeCl2、HCl

（4）含有②的滤液中含有亚铁离子、⑤为氯气，二者发生氧化还原反应生成铁离子和氯离子，化学方程式为：2FeCl2+Cl2═2FeCl3

（5）A．加入铁和铜的混合物，铁首先与氯化铁反应，可能铁全部反应而铜有剩余，故A正确；

B．加入铁和铜的混合物，铁首先与氯化铁反应，铜后参加反应，不会出现有铁无铜的情形，故B错误；

C．若氯化铁的量少，加入的铁粉和铜粉可能剩余，故C正确；

D．若氯化铁的量多，加入的铁粉和铜粉全部参加反应，不会有剩余，故D正确；

故选B．

【点评】本题以铁及其化合物为载体考查物质分离和提纯，为高频考点，涉及离子方程式书写、氧化还原反应、离子检验等知识点，熟练掌握亚铁离子、铁离子性质及其检验方法、现象，题目难度不大．