Question

【题目】某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，为了减少环境污染，变废为宝，利用废铁屑和其它化学试剂进行如下操作，得到了Fe2O3、Al2O3和金属Cu。

请回答：

（1）固体A的成分是____________（用化学式表示）。

（2）溶液B→沉淀F的现象是_______________，用化学方程式表示沉淀产生此现象的原理_______。

（3）写出下列反应的离子方程式：反应①中Fe3+发生的反应：_____________，D→E：__________。

（4）小明认为由溶液B→溶液D的过程并不符合绿色化学，所以将氯水换成了H2O2溶液，在该转化过程中若转移2mol 电子，则消耗质量分数为30%的H2O2溶液的质量为________g（精确到0.1g）。

Answer 1

【答案】Fe、Cu 白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe+2Fe3+=3Fe2+ Al3++4OH-=AlO2－+2H2O 113. 3

【解析】

由废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，加入过量铁粉后，发生2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu，所以固体A为Cu和Fe，溶液B为FeCl2，再加足量的氯水，溶液D为FeCl3溶液，再加过量的氢氧化钠溶液，生成沉淀F为Fe(OH)3，溶液E为NaAlO2，以此解答。

(1)根据流程图中可以知道，完成回收铁红、Al2O3和金属Cu，先加过量铁粉,2Fe3++Fe=3Fe2+，铁在金属活动顺序表中排在铜的前面，所以铁粉把铜置换出来Cu2++Fe=Fe2++Cu，过滤得到Fe、Cu，故答案为:Fe、Cu；

(2)过滤所得溶液B中含有Al3+、Fe2+，沉淀F为Fe(OH)3，所以溶液B→沉淀F的现象是先产生白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，发生的反应为： 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ；答案：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色； 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；

（3）废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，反应①中Fe3+具有强氧化性，能和铁发生氧化还原反应，发生反应的离子方程式：Fe+2Fe3+=3Fe2+，溶液B中含有Al3+、Fe2+，加氯水后，+2价的铁离子被氯水氧化2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，溶液D中含有Al3+、Fe3+，加入过量的NaOH溶液后，会产溶液E的反应为，Al3++4OH-=AlO2－+2H2O；答案：Fe+2Fe3+=3Fe2+；Al3++4OH-=AlO2－+2H2O；

(5)1mol双氧水得到2mol电子，该转化过程中若转移2mol电子，则消耗双氧水是1mol质量是34g，所以消耗质量分数为30%的H2O2溶液的质量为=113.3g；答案：113.3。