工业上用 FeCl 3 溶液蚀刻铜箔制造印刷电路板,反应为 ,蚀刻废液又可再处理,实现资源回收和循环利用,其流程转化关系如下。
请回答相关问题。
(1)“ 蚀刻废液 ” 的全部溶质有 ____________ 和少量 FeCl 3 。操作 I 的名称是 ____________ 。
(2) 参照上述流程,画出由 “ 金属残渣 x” 分离回收 Cu 和 FeC1 2 溶液的简单流程图。
(3) 上述流程中,能使三价铁转化为二价铁的物质有 ____________ 。
(4) 蚀刻掉 128g 铜,消耗 FeCl 3 的质量为 ____________ g ,理论上至少需要 20%FeCl 3 溶液的质量为 ____________ g 。(不需要写出计算过程)
(1) 过滤
(2)
(3) 铜和铁
(4) 650 3250
【详解】( 1 ) FeCl 3 与 Cu 反应生成氯化亚铁和氯化铜,故 “ 蚀刻废液 ” 的全部溶质有 和少量 FeCl 3 。操作 I 为固液分离,为过滤操作;
( 2 ) “ 蚀刻废液 ” 中的氯化铜与过量的铁粉反应生成铜和氯化亚铁,经过操作 I 过滤得到滤液为氯化亚铁,金属残渣为过量的铁和生成的铜,金属残渣中加入适量的稀盐酸,盐酸与过量的铁反应生成氯化亚铁和氢气,而铜与盐酸不反应,则可达到由 “ 金属残渣 x” 分离回收 Cu 和 FeC1 2 溶液,流程图见答案;
( 3 )上述流程中,有 , “ 蚀刻废液 ” 中有少量的氯化铁,加入过量的铁粉,可以使氯化铁转化为氯化亚铁,故可以使三价铁转化为二价铁的物质有铁和铜;
( 4 )设蚀刻掉 128g 铜,消耗 FeCl 3 的质量为 ,
解得
即消耗 FeCl 3 的质量为 650g ,则理论上至少需要 20%FeCl 3 溶液的质量为 。
规律 | 发生条件 | 实例 |
H2+金属氧化物→金属+水 | ①加热 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
H2+CuO![]() 3H2+Fe2O3 ![]() |
碳+金属氧化物→金属+CO2 | ①高温 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
C+2CuO![]() 3C+2Fe2O3 ![]() |
金属+酸→盐+氢气 | ①浓硫酸,硝酸具有氧化性,和金属反应不生成氢气; ②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 |
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2↑ |
金属+盐→新盐+新金属 | ①盐必须能溶于水 ②在金属活动性顺序表中,排在前面的金属才能置换出后面的金属 ③钾、钙、钠很活泼,与盐溶液反应不能置换出金属 |
Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
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某黑色物质可能是CuO、C中的一种或两种,小宇.小林同学为研究该黑色物质,设计如下方案(若有C存在,含量较少):
小宇.小林同学分别设计的两个实验方案如下:
小林:黑色粉末(通入氢气,并加热)产物与白色硫酸铜接触
试回答:
(1)小宇方案中证明有氧化铜的实验现象是___________ _______。
(2)小林方案中仅有氧化铜的实验现象是____________________ 。
(3)以上两个方案中,你认为哪个方案更好,理由是什么?
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(4)小新同学也设计了一个方案:直接将黑色粉末放在空气中加热,请你帮小新判断一下是否可以 (填行或不行),理由
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