Question

三氯化铁溶液可腐蚀印刷电路板上的铜膜，某小组为了从腐蚀废液（含有大量CuCl₂、FeCl₂和FeCl₃）中回收铜，并将铁的化合物全部转化为溶液作为腐蚀液原料循环使用，设计了如下实验步骤：

（1）写出下列物质的化学式①__、③___、⑥__。

（2）步骤Ⅰ的操作名称：___。

（3）写出FeCl₃溶液与铜发生反应的离子方程式：__。

（4）向②中加入NaOH溶液并长时间暴露在空气中，先产生白色沉淀，后迅速变为灰绿色，接着又转化为___色沉淀，此过程所涉及反应的化学方程式为：___、___。

（5）通入⑥发生反应的离子方程式：___。

（6）若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是__（填字母代号）。

A.有铜无铁      B.有铁无铜        C.铁、铜都有        D.铁、铜都无

Answer

Fe Cu、Fe Cl2 过滤 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 红褐 FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- B

【解析】

废液中含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，加入过量的铁粉，Fe与FeCl3、CuCl2都能发生反应，过滤，滤液②中的溶质是FeCl2，滤渣③是铁和铜的混合物；滤渣③中加入足量盐酸，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜不反应，过滤出金属铜，滤液⑤的溶质是FeCl2；滤液②与滤液⑤混合后通入氯气，氯化亚铁被氧化为氯化铁。

（1）根据以上分析，①是Fe；滤渣③是Cu、Fe；⑥是Cl2。

（2）步骤Ⅰ是把固体与液体分离，操作名称为过滤。

（3）FeCl3溶液与铜发生反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。

（4）滤液②的溶质是氯化亚铁，加入NaOH溶液，生成白色氢氧化亚铁沉淀，反应方程式是FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl；长时间暴露在空气中，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，所以迅速变为灰绿色，接着又转化为红褐色沉淀，反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

（5）氯化亚铁通入氯气生成氯化铁，发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。

（6）铁的还原性大于铜，若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，铁粉先与氯化铁反应，反应结束后，不可能出现的结果是有铁无铜，故选B。