Question

為了從含有 FeCl₃、FeC1₂、CuC1₂ 的廢液中回收Cu，某研究性學習小組的同們設計了兩種方案：

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

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。

解析:

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。