Question

【題目】從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如圖:

已知: FeCl3在加熱情況下與水反應生成Fe(OH)3。

回答下列問題:

(1)試劑a是________，過量的原因是__________。操作I用到的玻璃儀器是__________。

(2)濾液X、Z中都有同一種溶質，請設計實驗驗證該溶質的離子:___________

(3)向沸水中逐滴滴加1mol/L FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，該分散系中粒子直徑的范圍是____nm,檢驗溶液中Fe3+存在的試劑是_________(填物質名稱)，證明Fe存在的現象是__________。電子工業需要用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板，請寫出FeCl3溶被與銅反應的離子方程式:______。

(4)若要驗證溶液中不含Fe3+而只含有Fe2+，正確的實驗操作方法及現象是___________。

(5)硫鐵礦燒渣的主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等，欲測定硫鐵礦燒清中Fe元素的質量分數，稱取ag樣品，充分“酸溶”、“水溶”后過濾，向濾被中加入足量的H2O2，充分反應后加入NaOH溶液至不再繼續產生沉淀，經過濾、洗滌、灼燒至固體恒重，冷卻后稱得殘留固體bg。計算該樣品中Fe元素的質量分數為____。

Answer 1

【答案】 Fe 使氯化鐵/氯化銅完全反應 燒杯、漏斗、玻璃棒 取未知液少量，滴加KSCN溶液,無明顯現象；再滴加氯水后,溶液變為血紅色，證明含有Fe2+，另取未知液少量,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,產生白色沉淀，證明含有Cl 1～100 硫氰化鉀 溶液呈血紅色 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ 先加KSCN溶液，無現象，再加氯水，產生血紅色溶液 ×100%=×100%

【解析】(1)通過整個流程可知，最后的產物為氯化鐵晶體，因此工業廢液中加入過量的鐵粉，除去銅離子，試劑a是鐵粉，鐵粉過量，能夠使氯化鐵全部轉化為氯化亞鐵，氯化銅轉化為氯化亞鐵；操作I為過濾操作，用到的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒；正確答案：Fe；使氯化鐵/氯化銅完全反應；燒杯、漏斗、玻璃棒。

(2)濾液X、Z中都有同一種溶質氯化亞鐵，檢驗該物質的方法分兩種，一種檢驗亞鐵離子，另外一種檢驗氯離子；亞鐵離子檢驗可用氯水和硫氰化鉀溶液，氯離子檢驗可用稀硝酸和硝酸銀；正確答案：取未知液少量，滴加KSCN溶液,無明顯現象；再滴加氯水后,溶液變為血紅色，證明含有Fe2+，另取未知液少量,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,產生白色沉淀，證明含有Cl 。

(3)向沸水中逐滴滴加1mol/L FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，該分散系為膠體，粒子直徑的范圍是1nm--100 nm之間,檢驗溶液中Fe3+存在的試劑是硫氰化鉀溶液，如果溶液變為血紅色，證明Fe3+存在；FeCl3溶被與銅反應生成氯化亞鐵和氯化銅，離子方程式: . 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+；正確答案：1～100；硫氰化鉀 ； 溶液呈血紅色； 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ 。

(4) Fe3+遇到硫氰化鉀溶液變為血紅色，而Fe2+遇到硫氰化鉀溶液沒現象，再滴加氯水，溶液變為血紅色，結論得證，正確答案：先加KSCN溶液，無現象，再加氯水，產生血紅色溶液。

(5)稱取硫鐵礦燒渣ag樣品，充分“酸溶”、“水溶”后過濾，向濾被中加入足量的H2O2充分反應后把亞鐵離子氧化為鐵離子，加入NaOH溶液至不再繼續產生氫氧化鐵沉淀，經過濾、洗滌、灼燒至固體恒重，冷卻后稱得殘留固體氧化鐵為bg；根據鐵元素守恒規律：樣品中的鐵元素質量等于氧化鐵中鐵元素的質量，氧化鐵中鐵元素質量為b×56×2/160=0.7bg, 該樣品中Fe元素的質量分數為0.7b/a×100%；正確答案：0.7b/a×100%。