Question

FeCl₃可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑龋?br />（1）如圖是根據(jù)FeCl₃腐蝕印刷電路銅板原理設(shè)計(jì)的原電池，放電時(shí)正極反應(yīng)式為

 

．若將FeCl₃溶液濃度改為1.0mol/L，反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí)，電流計(jì)讀數(shù)將

 

（填“變大”、“變小”或“不變”）
（2）腐蝕銅板后的混合溶液中，Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的濃度均為0.10mol/L．現(xiàn)有下列藥品：Cl₂、濃H₂SO₄、NaOH溶液、Cu（OH）₂、Cu，請(qǐng)參照表中給出的數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)述除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺的實(shí)驗(yàn)步驟．答：

 

．

金屬離子	Fe3+	Fe2+	Cu2+
氫氧化物開(kāi)始沉淀時(shí)的pH	1.9	7.0	4.7
氫氧化物沉淀完全時(shí)的pH	3.2	9.0	6.7

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的分離、提純的基本方法選擇與應(yīng)用,原電池和電解池的工作原理

專(zhuān)題：電化學(xué)專(zhuān)題,化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作

分析：（1）反應(yīng)方程式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，F(xiàn)e³⁺被還原生成Fe²⁺；增大電解質(zhì)濃度，導(dǎo)電能力增強(qiáng)，電流強(qiáng)度增大；
（2）除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺，由表中數(shù)據(jù)可知，應(yīng)先將將Fe²⁺轉(zhuǎn)化成Fe³⁺；再根據(jù)圖表數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)溶液的pH值，三價(jià)鐵離子沉淀完全后，進(jìn)行過(guò)濾即可．

解答： 解：（1）反應(yīng)方程式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，F(xiàn)e³⁺被還原生成Fe²⁺，電極方程式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，增大電解質(zhì)濃度，導(dǎo)電能力增強(qiáng)，電流強(qiáng)度增大故答案為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺；變大；
（2）根據(jù)圖表知，F(xiàn)e³⁺沉淀需要的PH值較小，與銅離子沉淀時(shí)的PH值相差較大，所以首先將二價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵離子，選取的試劑不能引進(jìn)新的雜質(zhì)離子，所以選取氯氣 作氧化劑；然后加熱氧化銅除去氯氣溶解生成的鹽酸，在PH值3.2時(shí)三價(jià)鐵離子完全沉淀，PH值4.7時(shí)銅離子開(kāi)始沉淀，所以調(diào)節(jié)溶液的PH值至3.2-4.7；然后通過(guò)過(guò)濾除去生成的沉淀，
故答案為：①通入足量氯氣將Fe²⁺氧化成Fe³⁺；②加入Cu（OH）₂調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2-4.7；③過(guò)濾（除去Fe（OH）₃）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，設(shè)計(jì)原電池的設(shè)計(jì)以及物質(zhì)的分離、提純，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�注意把握題給信息，加強(qiáng)審題能力的培養(yǎng)，把握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，難度不大．