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___、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 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】

从腐蚀废液（含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3）中回收铜，由流程可知，①为Fe，发生Fe+CuCl2=Cu+FeCl2，3FeCl3+Fe=3FeCl2，I为过滤，铁粉过量，则滤液②为FeCl2，滤渣③中含Fe、Cu，加过量④为盐酸，过滤得到金属Cu，滤液③中含FeCl2、HCl，为不引入杂质，将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，则通入⑥为氯气，以此来解答。

(1)根据分析，①为Fe，⑥为氯气；

(2)根据分析，步骤I为过滤；

(3)FeCl3溶液与铜箔发生反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；

(4)向②中加入NaOH溶液并长时间暴露在空气中，此过程的现象：反应生成白色沉淀，后迅速变为灰绿色，接着又转化为红褐色沉淀，此转化的化学方程式为FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；

(5)⑥发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

(6)A．Fe的还原性大于Cu，所以加入Fe、Cu时Fe先参加反应，当Fe完全反应后、Cu部分反应，则烧杯中有Cu无Fe，故A不符合题意；

B．Fe的还原性大于Cu，所以加入Fe、Cu时Fe先参加反应，如果溶液中有Fe而无铜，则Fe会和铜离子发生置换反应，所以不可能出现有Fe而无Cu现象，故B符合题意；

C．如果铁完全将铁离子还原还剩余，则Cu就不参加反应，所以烧杯中还剩Fe、Cu，故C不符合题意；

D．如果铁离子的量足够多，Fe、Cu完全反应后铁离子还剩余，则烧杯中Cu、Fe都不存在，故D不符合题意；

故答案为B。