问题 问答题

印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3,任意排放将导致环境污染及资源的浪费,可从该废液中回收铜,并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液,作为腐蚀液原料循环使用.测得某废腐蚀液中含CuCl2 1.5mol•L-1、FeCl2 3.0mol•L-1、FeCl3 1.0mol•L-1、HCl 3.0mol•L-1.取废腐蚀液200mL按如下流程在实验室进行实验:

回答下列问题:

(1)在上述流程中,“过滤”用到的玻璃仪器:普通漏斗、玻璃棒、______;用上述方法获得的铜粉中含有杂质,除杂所需试剂是______(填化学式).

(2)实验室可用浓盐酸和固体KMnO4直接反应制备Cl2.此反应的离子方程式为______.此反应中体现了盐酸的______性质.利用图1制备Cl2并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液.

请从图2中挑选所需的仪器,完成图1装置简图(可添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管.不画固定装置),并标明容器中所装试剂名称.

(3)按上述流程操作,需称取Fe粉的质量应不少于______g,需通入Cl2的物质的量不少于______mol.

答案

(1)过滤操作需要的仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗;因铜粉中混有铁粉,所以用盐酸除去铁粉,故答案为:烧杯;

HCl;

(2)实验室制氯气可用:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,改为离子反应时Cl2和H2O应保留化学式,

其余物质均写成离子形式,则离子反应为2MnO4-+16H++10Cl-═Mn2++5Cl2↑+8H2O;由反应可知,盐酸参与反应生成KCl和MnCl2时表现其酸性,生成Cl2时表现其还原性;Cl2与FeCl2反应生成FeCl3,尾气要吸收;

故答案为:2MnO4-+16H++10Cl-═Mn2++5Cl2↑+8H2O;酸性和还原性;  

                    

(3)Fe+CuCl2 =FeCl2 +Cu

    0.3mol       1.5mol•L-1×0.2L    0.3mol       

     Fe+2FeCl3 =3FeCl2

    0.1mol       1.0mol•L-1×0.2L    0.3mol       

     Fe+2HCl=FeCl2 +H2

    0.3mol       3.0mol•L-1×0.2L     0.3mol       

  共消耗Fe粉的物质的量为0.7mol,生成FeCl2的物质的量为 0.9mol,原溶液中含有FeCl2=3.0mol•L-1×0.2L=0.6mol  

Fe粉的质量为0.7mol×56g/mol=39.2g,

      Cl2+2FeCl2 =2FeCl3

    0.75mol        1.5mol

故答案为:39.2;0.75;

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