题目内容
【题目】某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+、Cl﹣四种离子,现设计下列方案对废液进行处理,以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体.
(1)沉淀1中含有的金属单质是 .
(2)氧化时加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为 .
(3)下列物质中,可以作为试剂X的是 (填字母).
A.BaCl2
B.BaCO3
C.NaOH
D.Ba(OH)2
(4)检验沉淀2洗涤是否完全的方法是 .
(5)制备氯化铁晶体过程中需保持盐酸过量,其目的是 .
(6)由过滤2得到的滤液制备BaCl2的实验操作依次为、冷却结晶、、洗涤、干燥.
【答案】
(1)铜、铁
(2)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
(3)BD
(4)取最后一次洗涤液少许,滴入1~2滴硫酸钠溶液,若不出现白色浑浊,表明已洗涤完全.(或取最后一次洗涤液少许,滴入1~2滴硝酸银溶液,若不出现白色浑浊,表明已洗涤完全)
(5)抑制Fe3+水解
(6)蒸发浓缩;过滤
【解析】解:加入的过量的铁屑,由于铁的化学性质比铜活泼,因此可以把金属铜从盐溶液中置换出来,同时Fe3+能氧化单质铁生成Fe2+,因此在过滤得到的沉淀1中含有的金属单质铜过量的铁;滤液含有二价铁离子、钡离子、氯离子,加双氧水将二价铁氧化成三价铁离子,再加碱调节PH值使三价铁离子转变成氢氧化铁沉淀而除去,所以沉淀2为氢氧化铁,进一步转化成氯化铁晶体,而滤液2则只剩氯化钡溶液,经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥进一步转化成氯化钡固体;(1)废液中含有Fe3+、Cu2+两种金属离子,加入过量的铁粉后,铜离子被还原成金属铜,所以在第①得到的沉淀中含有金属铜和过量的铁,
故答案为:铜、铁;(2)根据以上分析,氧化时加入H2O2溶液与二价铁离子发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;(3)根据以上分析,加试剂X调节PH值使三价铁离子转变成氢氧化铁沉淀而不能引入新的杂质,所以选BD,故选:BD;(4)取最后一次洗涤液少许,滴入1~2滴硫酸钠溶液,若不出现白色浑浊,表明已洗涤完全.(或取最后一次洗涤液少许,滴入1~2滴硝酸银溶液,若不出现白色浑浊,表明已洗涤完全.),故答案为:取最后一次洗涤液少许,滴入1~2滴硫酸钠溶液,若不出现白色浑浊,表明已洗涤完全.(或取最后一次洗涤液少许,滴入1~2滴硝酸银溶液,若不出现白色浑浊,表明已洗涤完全.);(5)因为氯化铁蒸发时水解生成易挥发的氯化氢,所以制备氯化铁晶体过程中需保持盐酸过量,抑制Fe3+水解,故答案为:抑制Fe3+水解;(6)根据以上分析,氯化钡溶液,经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥进一步转化成氯化钡固体;
故答案为:蒸发浓缩;过滤.
加入的过量的铁屑,由于铁的化学性质比铜活泼,因此可以把金属铜从盐溶液中置换出来,同时Fe3+能氧化单质铁生成Fe2+,因此在过滤得到的沉淀1中含有的金属单质铜过量的铁;滤液含有二价铁离子、钡离子、氯离子,加双氧水将二价铁氧化成三价铁离子,再加碱调节pH值使三价铁离子转变成氢氧化铁沉淀而除去,所以沉淀2为氢氧化铁,进一步转化成氯化铁晶体,而滤液2则只剩氯化钡溶液,经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥进一步转化成氯化钡固体,以此解答;(1)加入的过量的铁屑,由于铁的化学性质比铜活泼,因此可以把金属铜从盐溶液中置换出来,同时Fe3+能氧化单质铁生成Fe2+,因此在过滤得到的沉淀1中含有的金属单质铜过量的铁;(2)氧化时加入H2O2溶液与二价铁离子发生氧化还原反应,据此写出反应的离子方程式;(3)根据加试剂X调节pH值使三价铁离子转变成氢氧化铁沉淀进行解答;(4)检验是否洗涤完全,可取最后一次滤液,检验溶液中是否含有钡离子;(5)因为氯化铁蒸发时水解生成易挥发的氯化氢,所以制备氯化铁晶体过程中需保持盐酸过量,抑制Fe3+水解;(6)根据以上分析解答.