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】(12分)(1)铁、铜(2分,各1分)

(2)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O(2分)

(3)BD(2分,各1分)

(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。)(2分)

(5)抑制Fe3+水解(合理答案均可)(2分)

(6)蒸发浓缩 过滤(2分,各1分)

【解析】试题分析:加入过量的铁屑,由于铁的化学性质比铜活泼,因此可以吧金属铜从盐溶液中置换出来,同时铁离子能氧化但只铁生成亚铁离子,因此在过滤得到的沉底那1中含有的金属单质铜和过量的铁,滤液含有亚铁离子,钡离子,氯离子,加入双氧水将亚铁离子氧化成铁离子,再加入碱调节pH值使铁离子变成氢氧化铁沉淀除去,所以沉淀2为氢氧化铁,进一步转化为氯化铁晶体,而滤液2则只剩氯化钡,经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥进一步转化为氯化钡固体。(1)废液中含有铁离子和铜离子,加入过量的铁粉后,铜离子反应生成铜,所以沉淀中含有铜和过量的铁。(2)根据以上分析,氧化时,加入过氧化氢,与亚铁离子反应生成铁离子和水,离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。(3)根据以上分析,加入试剂X调节pH值,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀而不能引入新的杂质,所以选BD。(4)检验沉淀是否洗涤干净,就是检验过滤液中是否含有氯离子,所以操作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,水解生成容易挥发的氯化氢,所以制备氯化铁晶体过程中需要保持盐酸过量,抑制Fe3+水解(合理答案均可)。(6)根据以上分析,氯化钡容易,经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤,干燥进一步转化为氯化钡固体。

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