电子工业中，可用FeCl3—HCl溶液作为印刷电路铜板刻蚀液。某探究小组设计如下...

电子工业中，可用FeCl3—HCl溶液作为印刷电路铜板刻蚀液。某探究小组设计如下线路处理废液和资源回收：

请回答：

(1)把FeCl3溶液蒸干、灼烧，最后得到的主要固体产物是____________。

(2)FeCl3蚀刻液中加入盐酸的目的是______________________________。

(3)步骤①中加入H2O2溶液的目的是(用离子方程式表示)_____________________。

(4)已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表

	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
开始沉淀时	4.7	7.0	1.9
沉淀完全时	6.7	9.0	3.2

根据表中数据推测调节pH的范围是________________。

(5)上述流程路线中，除FeCl3溶液外，还可用于循坏利用的物质是__________________。

Fe2O3 防止弱碱离子Fe3+的水解，促使水解平衡逆向移动 H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 3.2≤pH＜4.7 或 [3.2，4.7) Cu2(OH)2CO3 【解析】 FeCl3-HCl溶液蚀刻铜板发生反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，得到氯化铜、氯化亚铁和氯化铁的混合溶液，向废液中滴入过氧化氢将亚铁离子氧化成极易除去的铁离子，然后调节溶液的pH过滤得沉淀氢氧化铁和氯化铜溶液，将沉淀溶解于盐酸得到氯化铁，向滤液中加入碳酸氢钠得到碱式碳酸铜； (1)根据三氯化铁在溶液中存在水解平衡，从平衡移动的角度分析并解答该题； (2)氯化铁是强酸弱碱盐水解呈酸性，所以加盐酸防止弱碱离子铁离子的水解； (3)过氧化氢是氧化剂将亚铁离子氧化成极易除去的铁离子； (4)将铁离子完全沉淀，而铜离子不能沉淀，所以选择的pH为3.2≤pH＜4.7； (5)碱式碳酸铜来调节溶液A的pH。 (1)在FeCl3溶液中，Fe3+发生水解生成Fe(OH)3：FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl，由于加热蒸发，由于HCl挥发，破坏平衡，使平衡不断向右移动，结果生成Fe(OH)3，又由于灼热发生2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O，使Fe(OH)3分解生成Fe2O3； (2)氯化铁是强酸弱碱盐，Fe3+水解使溶液呈酸性，所以加盐酸防止弱碱离子Fe3+的水解，促使水解平衡逆向移动； (3)加入氧化剂H2O2可以把Fe2+氧化为Fe3+但不能引入新的杂质，氧化剂选择过氧化氢氧化亚铁离子的离子方程式为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O； (4)调节溶液的pH目的是使Fe3+全部沉淀，Cu2+不沉淀，依据图表数据分析可知pH应为： 3.2≤pH＜4.7或 [3.2，4.7)； (5)溶液A中调节pH使Fe3+完全沉淀、而Cu2+不沉淀，为了不引入新杂质，可用碱式碳酸铜来调节溶液A的pH。所以上述流程路线中，除FeCl3溶液外，还可用于循坏利用的物质是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3。

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考点分析：

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2018年，美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略，而中国却加大了环保力度，生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，实现可持续发展。

(1)已知：CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g) +CO(g)　ΔH1 = + 41.1 kJ•mol-1

CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)　ΔH2=－90.0 kJ•mol-1

写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式：_______。

(2)为提高CH3OH产率，理论上应采用的条件是_______(填字母)。

a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压

(3)250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g)，如图为不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X平衡转化率变化曲线。

反应物X是_______(填“CO2”或“H2”)。

(4)250℃、在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6mol H2、2mol CO2和催化剂，10min时反应达到平衡，测得c(CH3OH) = 0.75 mol· L－1。

催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间，四组实验数据如下：

实验编号	温度(K)	催化剂	CO2转化率(%)	甲醇选择性(%)
A	543	Cu/ZnO纳米棒	12.3	42.3
B	543	Cu/ZnO纳米片	11.9	72.7
C	553	Cu/ZnO纳米棒	15.3	39.1
D	553	Cu/ZnO纳米片	12.0	70.6