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    7．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板．腐蚀废液中含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染和资源浪费，应考虑回收利用．某工程师按图示流程在实验室进行实验：从腐蚀废液中回收铜，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．

    （1）写出FeCl3溶液与铜箔发生反应的化学方程式：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2．
    （2）检验腐蚀后的溶液中是否含有Fe3+应用的试剂是KSCN溶液．（填化学式）
    （3）“过滤”用到的玻璃仪器有：普通漏斗、玻璃棒、烧杯．
    （4）废液中加入过量①所发生反应的离子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu．
    （5）取废液200mL，其中CuCl2、FeCl2和FeCl3的物质的量浓度分别为1.5mol/L、3.0mol/L、和1.0mol/L，若要将铜全部回收，需加入Fe粉的质量应不少于22.4g；将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液需通入Cl2的物质的量不少于0.6mol．

    分析 实验目的是：从腐蚀废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，由流程可知，应加入过量的Fe与氯化铁、氯化铜反应，过滤进行分离，则滤液②为FeCl2，滤渣③中含Fe、Cu，加过量试剂④为盐酸，过滤得到金属Cu，滤液⑤中含FeCl2、HCl，为不引人杂质，将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，则气体B为氯气．
    （1）FeCl3溶液与Cu反应生成CuCl2和FeCl2；
    （2）检验溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液，溶液变红说明Fe3+存在；
    （3）“过滤”用到的玻璃仪器有：普通漏斗、烧杯、玻璃棒；
    （4）废液中加入过量Fe，Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，与氯化铜反应生成氯化亚铁与Cu；
    （5）由于氧化性Fe3+＞Cu2+，故先发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+，然后再发生反应：Cu2++Fe=Fe2++Cu，结合方程式计算需要加入Fe的物质的量，再根据m=nM计算加入Fe的质量；
    计算溶液中FeCl2的物质的量，通入Cl2全部转化为FeCl3，发生反应：2FeCl2+Cl2=2FeCl3，根据方程式计算需要通入氯气的物质的量．

    解答 解：实验目的是：从腐蚀废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，由流程可知，应加入过量的Fe与氯化铁、氯化铜反应，过滤进行分离，则滤液②为FeCl2，滤渣③中含Fe、Cu，加过量试剂④为盐酸，过滤得到金属Cu，滤液⑤中含FeCl2、HCl，为不引人杂质，将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，则气体B为氯气．
    （1）FeCl3溶液与Cu反应生成CuCl2和FeCl2，该反应方程式为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，
    故答案为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；
    （2）取少量废腐蚀液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色，则证明原溶液中含有Fe3+，
    故答案为：KSCN溶液；
    （3）“过滤”用到的玻璃仪器有：普通漏斗、烧杯、玻璃棒，
    故答案为：玻璃棒、烧杯；
    （4）废液中加入过量Fe，Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，与氯化铜反应生成氯化亚铁与Cu，发生的离子反应为：2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu，
    故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+；Cu2++Fe=Fe2++Cu；
    （5）溶液中CuCl2为0.2L×1.5mol/L=0.3mol，FeCl2为0.2L×3mol/L=0.8mol，FeCl3为0.2L×1.0mol/L=0.2mol，
      2 Fe3++Fe=3 Fe2+
    0.2mol 0.1mol 0.3mol
         Cu2++Fe=Fe2++Cu
    0.3mol 0.3mol 0.3mol
    则要将铜全部回收，需加入Fe粉的质量应不少于0.4mol×56g/mol=22.4g；
    反应后n（FeCl2）=0.3mol+0.3mol+0.6mol=1.2mol，
    由2FeCl2+Cl2=2FeCl3可知，铁的化合物全部转化为FeCl3溶液需通入Cl2的物质的量不少于 $\frac{1.2mol}{2}$=0.6mol，
    故答案为：22.4；0.6．

    点评 本题考查混合物的分离、提纯综合应用，明确工艺流程原理，掌握元素化合物的性质是关键，（5）中关键是判断发生反应的先后顺序问题，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    17．已知：将Cl2通入适量KOH溶液，产物中可能有KCl、KClO、KClO3，且$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（Cl{O}^{-}）}$的值与温度高低有关．当n（KOH）=a mol时，下列有关说法错误的是（　　）
    A．若某温度下，反应后$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（Cl{O}^{-}）}$=11，则溶液中$\frac{c（Cl{O}^{-}）}{c（Cl{{O}_{3}}^{-}）}$=$\frac{1}{2}$
    B．参加反应的氯气的物质的量等于$\frac{1}{2}$a mol
    C．改变温度，产物中KClO的最大理论产量为$\frac{1}{2}$a mol
    D．改变温度，产物中KClO3的最大理论产量为$\frac{1}{7}$a mol

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．某氢氧燃料电池的原理如图所示．该电池的负极反应式为：H2-2e-═2H+．则下列判断中错误的是（　　）
    A．a处通入的是H2B．电解质溶液可能是NaOH溶液
    C．电极X是负极，被氧化D．Y极的反应为O2+4e-+4H+═2H2O

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．研究性学习是培养学生创造思维的良好方法，某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F都是惰性电极．将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色．
    回答问题：
    （1）电源A极的名称是正极．
    （2）甲装置中电解反应的总化学方程式是2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu↓+O2↑+2H2SO4．
    （3）如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是1：1．
    （4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是Ag（填“铜”或“银”），电镀液的主要成分是AgNO3（填化学式）．
    （5）装置乙中F极的电极反应是2H2O+2e-=H2↑+2OH-．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．PHB树脂可用于制作外科手术缝合线，有机物K是一种抗惊厥药物，它们的合成路线如下：

    已知：
    ①RCN$\stackrel{H2O/H+}{→}$RCOOH
    ②RCN=$\stackrel{KMnO4/H+}{→}$RCOOH+
    ③+H2O
    （1）B中含氧官能团的名称为羧基、羰基，B→C的反应类型是加成反应（或还原反应）．
    （2）写出一定条件下C→D的化学方程式：．
    （3）有机物甲的结构简式为．
    （4）写出E→F的化学方程式：．
    （5）A的结构简式为．
    （6）已知1mol J最多与2mol NaHCO3反应；K分子结构中含有一个五元环与一个六元环．写出一定条件下J→K的化学方程式：．
    （7）S是A的一种同分异构体，分子中没有环状结构，S的核磁共振氢谱有三个峰，峰面积之比为6：3：1，则S的结构简式为（写出一种即可）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    12．为了比较卤素单质的氧化性强弱可在实验室先制取Cl2（利用MnO2与浓盐酸反应可制取Cl2）并将Cl2依次通入NaBr溶液和KI淀粉溶液中．如图所示仪器及药品试回答：

    （1）若所制取气体从左向右流向时上述仪器接口的连接顺序为F接G、H接D、C接B、A接E．
    （2）实验开始后装置5中反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O． 
    （3）装置3的作用是吸收未反应完的Cl2，防止污染空气．
    （4）装置1中产生的现象是溶液变蓝 反应的离子方程式为Cl2+2I-═I2+2Cl-．
    （5）若溴离子的还原性弱于碘离子的还原性，通过实验，卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞I2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列离子化合物中，阴、阳离子的电子层结构相同的是（　　）
    A．NaClB．LiClC．MgOD．Na2S

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要视角．硫及其化合物与价态变化为坐标的二维转化关系如图所示
    （1）图中X的电子式为；其水溶液在空气中放置易变浑浊，写出反应的化学方程式2H2S+O2=2S↓+2H2O；
    该变化说明S的非金属性比O弱（填“强”或“弱”），从原子结构的角度解释原因：硫原子半径大于氧原子，硫原子的得电子能力小于氧原子．
    （2）下列物质用于Na2S2O3制备，从氧化还原反应的角度，理论上有可能的是bd（选填编号）．
    a．Na2S+S      b．Z+S     c．Na2SO3+Y      d．NaHS+NaHSO3
    （3）已知反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2+H2O，研究其反应速率时，下列方案合理的是b（选填编号）．
    a．测定一段时间内生成SO2的体积，得出该反应的速率
    b．研究浓度、温度等因素对该反应速率的影响，比较反应出现浑浊的时间
    c．用Na2S2O3固体分别与浓、稀硫酸反应，研究浓度对该反应速率的影响．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．短周期A、B、C、D 4种元素，原子序数依次增大，A原子的最外层上有4个电子；B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体E；D的L层电子数等于K、M两个电子层上电子数之和．
    （1）元素（写名称）：A为碳 B为氧C为钠D为硫
    （2）D在周期表中的位置第三周期，第ⅥA族；它的最高价氧化物对应的水化物：H2SO4
    （3）C与水反应的化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，所得溶液显碱性（“酸性”或“碱性”）
    （4）E的电子式为：．

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