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__________________，沉淀产生此现象的原理是_____________________________ （用化学方程式表示）。

（3）写出下列反应的离子方程式：

工业废水→溶液B中Fe3+发生的反应：____________________________________。D→E：____________________________________。

（4）溶液E焰色反应呈黄色，试剂H是___________________ （用化学式表示）。

（5）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 沉淀由白色变成灰绿色，再变成红褐色沉淀 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe3++Fe=3Fe2+ Al3++4OH-=AlO2-+2H2O NaOH 113.3g

【解析】由流程可知，先加过量铁发生的反应依次为：2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+＝Cu+2Fe2+，由于铁过量可知固体A中含Fe和Cu；试剂G为盐酸，Cu与盐酸不反应，则固体C为Cu，溶液B中含Al3+、Fe2+，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；再加过量D为强碱，溶液E为偏铝酸盐，沉淀F为氢氧化铁，氢氧化铁高温分解生成氧化铁和水。偏铝酸盐最终转化为氢氧化铝，氢氧化铝分解生成氧化铝。

（1）根据以上分析可知固体A的成分是Fe、Cu。（2）由于氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁，则溶液B→沉淀F的现象是沉淀由白色变成灰绿色，再变成红褐色沉淀，反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。（3）根据以上分析可知工业废水→溶液B中Fe3+发生的反应为2Fe3++Fe=3Fe2+。D→E反应的离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。（4）溶液E的焰色反应呈黄色，说明试剂H是NaOH。（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34g÷0.3＝113.3g。