题目内容
【题目】某大型化工厂产生的酸性废液中含有两种金属离子:Fe3+、Cu2+,化学小组设计了如下图所示的方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。
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(1)操作①的名称是________________, 沉淀A中含有的金属单质有________________。
(2)溶液A中加入H2O2溶液过程中发生反应的离子反应式________________________________,操作②为持续加热保温,在此过程中温度不宜过高的原因是________________________________。
(3)检验溶液B中含有的金属阳离子的实验方法为:取少量溶液B于洁净的小试管中,加入______试剂,溶液迅速转变为________色,即可检验。
(4)操作③中发生反应的离子方程式为_________________________________________。
【答案】过滤 铁和铜 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O H2O2高温易分解 硫氰化钾溶液 红 Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+
【解析】
Fe3+、Cu2+和过量的铁反应生成亚铁离子和单质铜,通过过量得到固体A和溶液A由于铁过量,沉淀A为铁和铜的混合物,溶液A含亚铁离子;亚铁离子具有还原性,易被氧化剂氧化,故加入过氧化氢能把亚铁离子氧化成铁离子,故溶液B中含铁离子;铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉淀,故沉淀C为氢氧化铁沉淀,得到的溶液D中主要含有铵根离子,废水通过处理不含Fe3+、Cu2+,可以排放,据此分析解答。
(1)分离沉淀和溶液采取过滤的方法,操作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+,因此在第①得到的滤渣中都含有金属铜过量的铁,
故答案为:过滤;铁和铜;
(2)溶液A含亚铁离子,能与双氧水发生氧化还原反应,反应的离子反应式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,双氧水受热易分解,所以操作②为持续加热保温但温度不宜过高,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O;H2O2高温易分解;
(3)B中含铁离子,用硫氰化钾来检验,铁离子与硫氰化钾反应出现红色溶液,
故答案为:硫氰化钾溶液;红;
(4)铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉淀和铵根离子,反应的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+,
故答案为:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+。