Question

為了從含有 FeCl₃、FeC1₂、CuC1₂ 的廢液中回收Cu，某研究性學(xué)習(xí)小組的同們?cè)O(shè)計(jì)了兩種方案：

方案1 ：向廢液中加入過(guò)量的鐵粉，充分反應(yīng)后，過(guò)濾。  在所得濾渣中加入足量的鹽酸，充分反后，再過(guò)濾即得到銅。

方案1中涉及的四種陽(yáng)離子的氧化牲由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篲____________________過(guò)濾操作時(shí)，需要用到的玻璃儀器是：______________________

方案2：在廢液中加入適量的鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1，用銅和石墨作電極進(jìn)行電解。當(dāng)觀(guān)察到陰極上有少量氣泡產(chǎn)生時(shí)，即停止電解，這時(shí)要回收的Cu已全部析出。

方案2中銅作______極，所發(fā)生的電極反應(yīng)為(若有多個(gè)電極反應(yīng)，請(qǐng)按照反應(yīng)發(fā)生的先后順序全部寫(xiě)出)_______________________________________________________       另一電極所發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)____________________________     方案2在電極上直接回收銅，操作上比方案1簡(jiǎn)便，但方案2也有不足之處，主要表現(xiàn)為： ______________________

Answer 1

方案1：Fe^3＋>Cu^2＋>H^＋>Fe^2＋  漏斗、燒杯、玻璃棒方案2： 陰   2Fe^3＋＋2e^－=2Fe^2＋；  Cu^2＋＋2e^－=Cu ；2H^＋＋2e^－=H₂↑；  2Cl^－－2e^－=Cl₂↑有污染性氣體Cl₂ 產(chǎn)生  ② 使用了電解裝置，成本較高等。

解析:

本題以廢液中回收Cu為素材，將氧化還原反應(yīng)知識(shí)和電化學(xué)知識(shí)緊密的結(jié)合起來(lái)，方案1中同時(shí)考查了過(guò)濾操作。方案2是用電解的方法回收Cu，用銅和石墨作電極，銅要做陰極，陽(yáng)離子在陰極得電子，因溶液中含有Fe^3＋、Cu^2＋、H^＋、Fe^2＋，所以存在得電子順序問(wèn)題，由方案1中知氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镕e^3＋>Cu^2＋>H^＋>Fe^2＋，故得電子順序?yàn)镕e^3＋>Cu^2＋>H^＋>Fe^2＋，由題意知Fe^3＋、Cu^2＋、H^＋分別先后在陰極得電子。最后一問(wèn)還從環(huán)保和經(jīng)濟(jì)方面考查了方案的不足。