Question

20．金屬及其化合物在人類生活、生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用．印刷電路板由高分子材料和銅箔復(fù)合而成，刻制印刷電路時(shí)，工業(yè)上常用FeCl₃溶液作為“腐蝕液”，有CuCl₂和FeCl₂生成．如圖是某工程師為了從使用過(guò)的腐蝕廢液中回收銅、并重新獲得FeCl₃溶液所采用的工藝流程圖：
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)室中檢驗(yàn)溶液中存在Fe³⁺的試劑是KSCN，證明Fe³⁺存在的現(xiàn)象是溶液呈紅色．
（2）寫出FeCl₃溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺．
（3）寫出上述流程圖中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式：①Fe，②FeCl₂，④HCl；
（4）含有②的濾液與⑤反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeCl₂+Cl₂═2FeCl₃；
（5）如向盛有氯化鐵、氯化亞鐵、氯化銅混合溶液的燒杯中加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是B．
A．有銅單質(zhì)剩余但無(wú)鐵單質(zhì)剩余     B．有鐵單質(zhì)剩余但無(wú)銅單質(zhì)剩余 
C．鐵、銅單質(zhì)都有剩余            D．鐵、銅單質(zhì)都無(wú)剩余．

Answer 1

分析 廢液中含有FeCl₂、CuCl₂、FeCl₃，向?yàn)V液中加入過(guò)量Fe，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺、Cu²⁺+Fe═2Fe²⁺+Cu，然后過(guò)濾，濾液中含有FeCl₂，濾渣中含有Cu、Fe，向?yàn)V渣中加入過(guò)量HCl，F(xiàn)e溶解，Cu不溶解，然后過(guò)濾得到金屬單質(zhì)Cu，濾液中含有FeCl₂，向 FeCl₂濾液中通入過(guò)量Cl₂，發(fā)生的反應(yīng)為2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，從而得到溶液FeCl₃溶液，以此解答該題．

解答 解：廢液中含有FeCl₂、CuCl₂、FeCl₃，向?yàn)V液中加入過(guò)量Fe，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺、Cu²⁺+Fe═2Fe²⁺+Cu，然后過(guò)濾，濾液中含有FeCl₂，濾渣中含有Cu、Fe，向?yàn)V渣中加入過(guò)量HCl，F(xiàn)e溶解，Cu不溶解，然后過(guò)濾得到金屬單質(zhì)Cu，濾液中含有FeCl₂，向 FeCl₂濾液中通入過(guò)量Cl₂，發(fā)生的反應(yīng)為2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，從而得到溶液FeCl₃溶液．
（1）鐵離子和KSCN溶液混合生成絡(luò)合物硫氰化鐵而使溶液呈血紅色，可以用KSCN溶液檢驗(yàn)鐵離子，看到的現(xiàn)象是：溶液由黃色轉(zhuǎn)化為血紅色，
故答案為：KSCN；溶液呈紅色；     
（2）氯化鐵具有氧化性，能氧化Cu生成銅離子，自身被還原生成氯化亞鐵，離子反應(yīng)方程式為2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；        
（3）通過(guò)以上分析知，①②④分別是Fe、FeCl₂、HCl，
故答案為：①Fe；②FeCl₂；④HCl； 
（4）含有②的濾液中含有亞鐵離子、⑤為氯氣，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子和氯離子，化學(xué)方程式為：2FeCl₂+Cl₂═2FeCl₃，
故答案為：2FeCl₂+Cl₂═2FeCl₃；
（5）A．加入鐵和銅的混合物，鐵首先與氯化鐵反應(yīng)，可能鐵全部反應(yīng)而銅有剩余，故A正確；
B．加入鐵和銅的混合物，鐵首先與氯化鐵反應(yīng)，銅后參加反應(yīng)，不會(huì)出現(xiàn)有鐵無(wú)銅的情形，故B錯(cuò)誤；
C．若氯化鐵的量少，加入的鐵粉和銅粉可能剩余，故C正確；
D．若氯化鐵的量多，加入的鐵粉和銅粉全部參加反應(yīng)，不會(huì)有剩余，故D正確；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題以鐵及其化合物為載體考查物質(zhì)分離和提純，為高頻考點(diǎn)，涉及離子方程式書寫、氧化還原反應(yīng)、離子檢驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn)，熟練掌握亞鐵離子、鐵離子性質(zhì)及其檢驗(yàn)方法、現(xiàn)象，題目難度不大．