Question

方案1 ：向廢液中加入過量的鐵粉，充分反應后，過濾。 在所得濾渣中加入足量的鹽酸，充分反后，再過濾即得到銅。
方案1中涉及的四種陽離子的氧化牲由強到弱的順序為：_____________________過濾操作時，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節溶液的pH=1，用銅和石墨作電極進行電解。當觀察到陰極上有少量氣泡產生時，即停止電解，這時要回收的Cu已全部析出。
方案2中銅作______極，所發生的電極反應為(若有多個電極反應，請按照反應發生的先后順序全部寫出)_______________________________________________________      另一電極所發生的電極反應為_____________________________    方案2在電極上直接回收銅，操作上比方案1簡便，但方案2也有不足之處，主要表現為： ______________________

Answer 1

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產生 ②使用了電解裝置，成本較高等。

本題以廢液中回收Cu為素材，將氧化還原反應知識和電化學知識緊密的結合起來，方案1中同時考查了過濾操作。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題，由方案1中知氧化性由強到弱的順序為Fe^3＋>Cu^2＋>H^＋>Fe^2＋，故得電子順序為Fe^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。最后一問還從環保和經濟方面考查了方案的不足。