Question

工業(yè)上可用印刷電路板的腐蝕廢液生成CuCl₂?2H₂O，從而對(duì)廢液進(jìn)行利用，其工藝流程如圖1：
已知：pH≥9.6時(shí)，F(xiàn)e²⁺以Fe（OH）₂的形式完全沉淀；pH≥6.4時(shí)，Cu²⁺以Cu（OH）₂的形式完全沉淀；pH在3～4時(shí)，F(xiàn)e³⁺以Fe（OH）₃的形式完全沉淀．
（1）用32%～35%的FeCl₃溶液溶解印刷線路板上的金屬銅的原理是（用離子方程式表示）：

 

．
（2）試劑A最好應(yīng)選用下列中的

 

（填字母）．理由是

 

．
a．濃硫酸    b．Cl₂    c．NaClO    d．NaOH溶液
（3）操作1的名稱是

 

，用到的玻璃儀器有

 

．
（4）分析有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線（如圖2所示），為了獲得CuCl₂?2H₂O晶體，對(duì)濾液B進(jìn)行的操作2是

 

、

 

，過濾得到產(chǎn)品．（5）測(cè)定CuCl₂?2H₂O產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可按下列方法進(jìn)行：取2.000g產(chǎn)品，用水溶解，加入60.00mL 0.4000mol/L的KI溶液（足量），充分反應(yīng)后加入淀粉指示劑，用0.4000mol/L Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，耗去標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL時(shí)，剛好達(dá)到滴定終點(diǎn)．
已知：2Cu²⁺+4I^-=2CuI+I₂
I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
則此產(chǎn)品中CuCl₂?2H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù),難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變,銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）銅具有還原性，鐵離子具有氧化性，二者之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（2）將廢液中的亞鐵離子除去，加熱蒸發(fā)，濃縮結(jié)晶即可得到純凈的氯化銅晶體，據(jù)此回答．
（3）據(jù)物質(zhì)的分離方法確定；
（4）為了獲得CuCl₂?2H₂O晶體，需要利用重結(jié)晶法把硫酸鈉除掉，蒸發(fā)濃縮后，由于同溫下硫酸鈉的溶解度小，會(huì)有大量硫酸鈉析出，故趁熱過濾掉析出的硫酸鈉；而40攝氏度時(shí)硫酸鈉溶解度最大，硫酸鈉最不容易析出，為了得到更多的析出CuCl₂?2H₂O晶體，溫度略低于40℃的范圍內(nèi)分離；根據(jù)反應(yīng)的過程：2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂，I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，得到關(guān)系式：Cu²⁺～S₂O₃^2-，進(jìn)行計(jì)算即可．

解答： 解：（1）銅具有還原性，鐵離子具有氧化性，二者之間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂，離子方程式為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）為了將廢液中的亞鐵離子除去，加入一種試劑將亞鐵離子氧化為鐵離子，調(diào)節(jié)pH值，可以將鐵離子沉淀出來，但是銅離子不沉淀即可，故選NaClO，它具有堿性和氧化性，能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，且反應(yīng)能消耗H⁺，增大溶液的pH使Fe³⁺沉淀，
故答案為：c；NaClO能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，且反應(yīng)能消耗H⁺，增大溶液的pH使Fe³⁺沉淀；
（3）據(jù)物質(zhì)的分離方法，溶液與不溶的分離，采用過濾；據(jù)過濾確定所需要的玻璃儀器儀器：漏斗、燒杯、玻璃棒；
答案為：過濾；漏斗、燒杯、玻璃棒；
（4））有圖2可知硫酸鈉的溶解度較小而且溫度較高時(shí)隨溫度的變化不大，加熱濃縮時(shí)會(huì)有大量的硫酸鈉析出，冷卻結(jié)晶時(shí)盡量保證硫酸鈉不析出，而40攝氏度時(shí)硫酸鈉溶解度最大，為了能析出更多的CuCl₂?2H₂O晶體，
依據(jù)2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI，2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂；
得到       Na₂S₂O₃ ～Cu²⁺
           1          1
0.4000mol/L×0.0250L  0.01mol
則CuCl₂?2H₂O的物質(zhì)的量為：0.01mol，
試樣中CuCl₂?2H₂O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為

0.01mol×171g/mol

2.0g

×100%=85.50%，
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；85.50%；

點(diǎn)評(píng)：本題以實(shí)驗(yàn)的方法考查學(xué)生含鐵化合物的性質(zhì)知識(shí)，注重物質(zhì)的分離、提純和化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作的知識(shí)以及根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的知識(shí)，難度中等．