（2011•百色模拟）印刷电路的废腐蚀液含有大量CuC12、FeC12和FeC13，任意排放将导致环境污染及资源的浪费．可从该废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，作为腐蚀液原料循环

Question

（2011•百色模拟）印刷电路的废腐蚀液含有大量CuC1₂、FeC1₂和FeC1₃，任意排放将导致环境污染及资源的浪费．可从该废液中回收铜，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．测得某废腐蚀液中含CuCl₂ 1.5mol/L、FeCl₂ 3.0mol/L、FeCl₃ 1.0mol/L、HCl 3.0mol/L．取废腐蚀液200mL按如下流程在实验室进行实验：

回答下列问题：
（1）上述方法获得的铜粉中含有杂质，除杂质所需试剂是______（填化学式）．
（2）实验室可用固体KClO₃与浓HCl反应制备Cl₂，此反应中Cl₂既是氧化产物，又是还原产物．反应的化学方程式为

KClO₃+6HCl(△.)/()KCl+3Cl₂↑+3H₂O

KClO₃+6HCl(△.)/()KCl+3Cl₂↑+3H₂O

．
（3）如图是实验室制备Cl₂并通入FeCl₂溶液中获得FeCl₃溶液的部分装置．
从图中挑选所需的仪器，完成上述装置简图（添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管．固定装置不用画），并标明容器中所装试剂．

（4）实验中，必需控制氯气的速度，使导管口逸出的气泡每秒1～2个，以便被FeCl₂溶液完全吸收．控制生成氯气速率的操作是：______．
（5）按上述流程操作，需称取Fe粉的质量应不少于______g（精确到0.1g），需通入Cl₂的物质的量不少于______mol，加入烧瓶中的KClO₃的质量应不少于______g（精确到0.1g）．

Answer 1

（1）获得的铜粉中含有杂质铁，加入盐酸可以除去，故答案为：HCl；
（2）实验室制备氯气用固体KClO₃与浓HCl反应制备Cl₂，反应的化学方程式为：KClO₃+6HCl(△.)/()KCl+3Cl₂↑+3H₂O，
故答案为：KClO₃+6HCl(△.)/()KCl+3Cl₂↑+3H₂O；
（3）制备Cl₂并通入FeCl₂溶液中获得FeCl₃溶液的部分装置需要把氯气通入氯化亚铁溶液中发生反应生成氯化铁，氯气有毒需要尾气吸收，据此设计选择装置为：，故答案为：；
（4）控制生成氯气速率的操作是缓慢旋转分液漏斗的活塞，调节浓盐酸滴下的速度，
故答案为：缓慢旋转分液漏斗的活塞，调节浓盐酸滴下的速度；
（5）废腐蚀液中含CuCl₂ 1.5mol/L、FeCl₂ 3.0mol/L、FeCl₃ 1.0mol/L、HCl 3.0mol/L．取废腐蚀液200mL，n（CuCl₂）=1.5×0.2=0.3mol；n（FeCl₃）=1.0×0.2=0.2mol；n（HCl）=3.0×0.2=0.6mol；n（FeCl₂）=3.0×0.2=0.6mol；铁反应的过程为：
2FeCl₃+Fe=3FeCl₂，

2      1    3

0.2   0.1   0.3
Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂，

1    1        1
0.3  0.3     0.3

 Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；

1    2     1

0.3  0.6  0.3

共消耗铁物质的量最少为0.1+0.3+0.3=0.7mol；
质量为0.7mol×56g/mol=39.2g；

需要通入氯气发生的反应是隐含氯化亚铁，氯化亚铁物质的量=0.6mol+0.3mol+0.3mol+0.3mol=1.5mol：

2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，

2      1   

1.5    0.75

所以最少需要氯气物质的量为0.75mol；

加入烧瓶中的KClO₃的质量依据化学方程式计算得到
KClO₃+6HCl(△.)/()KCl+3Cl₂↑+3H₂O

1                  3

0.25              0.75

加入烧瓶中的KClO₃的质量最少=0.25mol×122.5g/mol=30.6g，

故答案为：39.2；0.75；30.6．