Question

17．电子工业常用质量分数为30%的氯化铁溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板，某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得氯化铁溶液，他根据绿色化学理念设计了如图流程图：

（1）B的化学式为HCl，写出反应①的离子方程式：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）写出反应③的离子方程式：2Fe²⁺+C1₂=2Fe³⁺+2C1^-；
（3）能证明铁的金属活动性比铜强的离子方程式为Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．该反应的步骤②中进行；请用该反应设计一个原电池，注明电池名称、电极材料和电解质溶液；
（4）上述③步骤体现了绿色化学理念--资源循环利用．

Answer 1

分析 FeCl₃与铜箔反应后的溶液中含有CuCl₂、FeCl₂，在混合液中加入过量铁粉，反应生成Fe²⁺、Cu，滤渣中含有Fe和Cu，除去其中的Fe选用盐酸，向氯化亚铁溶液中通入氯气生成FeCl₃，可重复使用，以此解答该题．

解答 解：FeCl₃与铜箔反应后的溶液中含有CuCl₂、FeCl₂，在混合液中加入过量铁粉，反应生成Fe²⁺、Cu，滤渣中含有Fe和Cu，除去其中的Fe选用盐酸，向氯化亚铁溶液中通入氯气生成FeCl₃，
（1）由以上分析可知B为盐酸，氯化铁与铜反应生成氯化亚铁与氯化铁，反应方程式为：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案为：HCl；2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）反应③的离子方程式为2Fe²⁺+C1₂=2Fe³⁺+2C1^-，故答案为：2Fe²⁺+C1₂=2Fe³⁺+2C1^-；
（3）反应Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu中，铁可置换出铜，可说明铁的金属活动性比铜强，在步骤②中发生该反应，用该反应设计一个原电池，可用铁为负极，碳棒为正极，硫酸铜或氯化铜溶液作电解质溶液，如图，
故答案为：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；；
（4）流程中FeCl₃可循环使用，为步骤③，故答案为：③．

点评 本题考查化学工艺流程、根据方程的计算、元素化合物性质等，掌握元素化合物的性质、混合物的分离、提纯方法是解决本题的关键，题目难度中等．