Question

5．FeCl₃溶液腐蝕銅、鐵的反應分別為：Cu+2FeCl₃=2FeCl₂+CuCl₂、Fe+2FeCl₃=3FeCl₂．從腐蝕過鍍銅器件的廢液中回收銅，并重新制得FeCl₃的流程如下：
（1）步驟②中發(fā)生化合反應與置換反應（填基本反應類型）．
（2）“濾液1”中溶質(zhì)一定含F(xiàn)eCl₂，不可能含CuCl₂和FeCl₃．
（3）步驟④反應為：2M+2FeCl₂+H₂O₂=2FeCl₃+2H₂O，M是HCl．
（4）若濾渣也為m₁g，則廢液中FeCl₃與CuCl₂的質(zhì)量比為65：189．

Answer 1

分析 腐蝕廢液中含有氯化銅、氯化亞鐵以及氯化鐵，鐵可以置換金屬銅，可以和三價鐵反應，銅不能鹽酸反應，而金屬鐵可以，氯氣具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為三價鐵．據(jù)此解答．

解答 解：（1）根據(jù)圖框，反應為Fe+2FeCl₃=3FeCl₂、Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂；故步驟②中發(fā)生化合反應與置換反應；
（2）因為步驟②中加入了過量的鐵粉，Cu+2FeCl₃=2FeCl₂+CuCl₂、Fe+2FeCl₃=3FeCl₂；Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu三個反應都發(fā)生，鐵粉過量則一定在“濾液1”中不會含CuCl₂和FeCl₃；一定含有氯化亞鐵，不含有CuCl₂和FeCl₃；
（3）由圖可知，步驟④反應為：2M+2FeCl₂+H₂O₂=2FeCl₃+2H₂O，M是HCl；
（4）濾渣與原鐵粉質(zhì)量相等，即生成的銅等于兩個反應溶解的鐵，設生成銅的質(zhì)量為64g，則Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu中反應的鐵為x，反應的CuCl₂為y，F(xiàn)e+2FeCl₃=3FeCl₂中反應的鐵為64g-56g=8g，設FeCl₃為z，
Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu
56  135        64
x    y         64g
$\frac{64}{64g}$=$\frac{56}{x}$   x=56g
$\frac{64}{64g}$=$\frac{135}{y}$  y=135g
Fe+2FeCl₃=3FeCl₂
56  325
8g    z
$\frac{56}{8g}$=$\frac{325}{z}$
 z=$\frac{325}{7}$g
故廢液中FeCl₃與CuCl₂的質(zhì)量比為$\frac{325}{7}$g：135g=65：189．
故答案：（1）化合；置換；（2）FeCl₂；CuCl₂；FeCl₃；（3）HCl；（4）65：189．

點評 本題考查學生鐵及化合物的性質(zhì)，可以根據(jù)所學知識結(jié)合金屬活動性順序及題目信息進行回答，難度較大．