题目内容

试设计一个方案，在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下，分三步从含有Fe3+、Cu2+、Cl-和NO3-的废液中，把Fe3+转化为绿矾回收；把Cu2+转化为Cu回收。

各步反应加入的原料依次是____________      。

各步反应的离子方程式是：

（1）____________      ；

（2）____________      ；

（3）____________      。

解析：这是一个将化学基础知识运用到实际生产中的问题，设计实施方案应用廉价的原料，简单易行。依据题意应分三步实施。把Fe3+转化为绿矾回收，Cu2+→Cu，完成此步可选用铁原料：2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+。加铁前必须将Fe3+、Cu2+与Cl-、NO-3分离，可加碱使Fe3+→Fe(OH)3↓,Cu2+→Cu(OH)2↓，廉价的碱为Ca(OH)2，过滤后Fe(OH)3、Cu(OH)2只需转为盐溶液才能进行下一步反应，此方案实施只能用稀硫酸：  Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO42-)3+6H2O,Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O。 

答案：Ca(OH)2溶液、稀H2SO4、铁 

（1)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓      Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓ 

（2)Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O      Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O 

（3)2Fe3++Fe=3Fe2+Fe+Cu2+=Fe2++Cu

练习册系列答案
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（2010?厦门二模）某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验，请填空：
【实验一】用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成．
（1）该反应的反应类型为
取代反应
取代反应
；
（2）该反应的化学方程式为
CH4+Cl2
光照
CH3Cl+HCl
CH4+Cl2
光照
CH3Cl+HCl
；（只写第一步）
（3）水槽中盛放的液体应为
C
C
；（填标号）
A．水    B．饱和石灰水
C．饱和食盐水D．饱和NaHCO，溶液
【实验二】收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应后，滴加AgNO3溶液，看到有白色沉淀生成，认为有氯化氢生成．
（4）该实验设计的错误之处
氯水中加入AgNO3溶液也会产生白色沉淀
氯水中加入AgNO3溶液也会产生白色沉淀
；
【实验三】
步骤一：收集半试管氯气，加入10mL蒸馏水，充分振荡，采用DIS系统的pH传感器测溶液的pH（下同）．测得pH=3.26．
步骤二：收集一试管甲烷和氯气的混合气体（各占50%），在90W的日光灯下光照6min后，加入10mL蒸馏水，充分振荡，测得pH=1.00．
（5）判断该反应中有氯化氢生成的依据是
步骤二测得的pH值比步骤一测得的pH值低
步骤二测得的pH值比步骤一测得的pH值低
．
（6）假设氯气完全参与反应，且不考虑氯气溶解于水．往反应后的溶液中加水稀释到100.00mL，分别取20.00mL稀释液，以K2CrO7为指示剂，用浓度为0.01mol?L-1的AgNO3溶液滴定溶液中的Cl-，滴定终点时消耗AgNO3溶液的体积平均为10.00mL，则试管中原有氯气在标准状况下的体积为
11.2
11.2
mL；
步骤三：用5支试管充满甲烷和氯气的混合气体（各占50%），分别放在40W的日光灯下光照不同时间后，加入10mL蒸馏水，充分振荡，测得pH如下表：
编号 1 2 3 4 5
光照时间 2min 4min 6min 8min 10min
反应后pH 1.86 1.62 1.00 1.00 1.00
（7）该实验可得到结论：
相同条件下，一定时间内，甲烷与氯气反应的光照时间越长，甲烷取代反应的转化率越高或6分钟后甲烷与氯气的取代反应达到平衡
相同条件下，一定时间内，甲烷与氯气反应的光照时间越长，甲烷取代反应的转化率越高或6分钟后甲烷与氯气的取代反应达到平衡
；
步骤四：探究不同光照条件对甲烷与氯气反应速率的影响．
（8）试设计一个可行的实验方案：
用5支充满甲烷和氯气的混合气体（各占50%），分别放在不同功率的日光灯下光照相同时间后，加入l0mL蒸馏水，充分振荡，测pH
用5支充满甲烷和氯气的混合气体（各占50%），分别放在不同功率的日光灯下光照相同时间后，加入l0mL蒸馏水，充分振荡，测pH
．

 (1)将一小粒过氧化钠投入到盛有FeCl2溶液的烧杯中，所观察到的现象是________________________________________________________________________。

所发生反应的离子或化学方程式是：

①______________________________；②______________________________；

③_______________________________。

(2)试设计一个方案，在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下，分三步从含有Fe3＋、Cu2＋、Cl－、NO3－的废液中，把Fe3＋转化为绿矾回收，把Cu2＋转化为铜回收，各步反应加入的原料依次是____________、____________、____________。

 
试设计一个方案，在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下，分三步从含有Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3-的废液中，把Fe3+转化为绿矾回收；把Cu2+转化为Cu回收。
各步反应应加入的原料依次是___、____、____。各步反应的离子方程式是： (1)___； (2)___； (3)___。
试设计一个方案，在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下，分三步从含有Fe3+、Cu2+、Cl-和NO3-的废液中，把Fe3+转化为绿矾回收，把Cu2+转化为Cu回收。各步反应加入的原料依次是_________、_________、__________，各步反应的离子方程式为①___________________；②____________________；
③___________________。

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