某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4.较多的Cu2+和少量的Na+.为了减少污染并变废为宝.工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜.请根据流程图.在下方的括号内填写物质名称或操作方法.完成回收硫酸亚铁和铜的简单实验方案. 并写出有关离子方程式题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(12 分）某工厂的工业废水中含有大量的FeSO₄、较多的Cu²⁺和少量的Na⁺。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据流程图，在下方的括号内填写物质名称(或主要成分的化学式)或操作方法，完成回收硫酸亚铁和铜的简单实验方案。

并写出有关离子方程式

答案

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己知熔点：乙酸16.6℃、苯酚43℃．沸点：乙酸118℃、苯酚182℃．
（1）写出②的反应化学方程式

+CO₂+H₂O→

+CO₂+H₂O→

（3）现对物质C的性质进行实验探究，请你帮助实验小组按要求完成实验过程记录，在答题卡上填写出实验操作、预期现象和现象解释．

实验操作	预期现象	现象解释
步骤1：取少量C放入a试管，加入少量蒸馏水，震荡．	出现白色浑浊出现白色浑浊	苯酚常温下溶解度不大苯酚常温下溶解度不大
步骤2：取少量C的稀溶液分装b、c两只试管，往b试管滴入过量饱和溴水，振荡．滴入过量饱和溴水，振荡．	产生白色沉淀	苯酚与溴发生取代反应，生成三溴苯酚白色沉淀．苯酚与溴发生取代反应，生成三溴苯酚白色沉淀．
步骤3：往c试管滴入几滴FeCl₃溶液，振荡滴入几滴FeCl₃溶液，振荡	溶液变为紫色溶液变为紫色	C与加入的试剂发生显色反应．

限选试剂：蒸馏水、稀HN0₃、2moL?L^-1 NaOH、0.1mol-L^-1　KSCN、酸性KMn0₄溶液、FeCl₃溶液、饱和浪水、紫色石蕊试液．
（4）称取一定量的C试样，用水溶解后全部转移至1000mL容量瓶中定容．取此溶液．25．OOmL，加入KBr03浓度为0.01667moL?L^-1，的KBr0₃⁺ KBr标准溶液30．OOmL，酸化并放置．待反应完全后，加入过量的KI，再用0.1100moL-L^-1，Na₂S₂0₃标准溶液滴成的1₂，耗去Na₂S₂0₃标准溶液11.80mL o则试样中C物质的量的计算表达式为：

（3×0.01667moL?L^-1×30．OO×10^-3L-

×0.1100mol/Lx11.80x10^-3L）×

1000mL

25.00mL

，

（3×0.01667moL?L^-1×30．OO×10^-3L-

×0.1100mol/Lx11.80x10^-3L）×

+5Br^-+6H⁺═3Br₂+3H₂O；I₂+2S₂O

═2I^-+S₄O

．

某硫酸工厂的酸性废水中砷（As）元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表．请回答以下问题：
表1．几种盐的K_sp

难溶物	K_sp
Ca₃（AsO₄）₂	6.8×10^-19
CaSO₄	9.1×10^-6
FeAsO₄	5.7×10^-21

表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准

污染物	H₂SO₄	As
废水浓度	29.4g/L	1.6g?L^-1
排放标准	pH 6～9	0.5mg?L^-1

（1）该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c（H₂SO₄）=

mol?L^-1．
（2）若酸性废水中Fe³⁺的浓度为1.0×10^-4mol?L^-1，c（AsO₄^3-）=

mol?L^-1．
（3）工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H₃AsO₃弱酸）不易沉降，可投入MnO₂先将其氧化成五价砷（H₃AsO₄弱酸），MnO₂被还原为Mn²⁺，反应的离子方程式为

．
（4）在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca₃（AsO₄）₂形式沉降．
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为

；
②Ca₃（AsO₄）₂在pH调节到8左右才开始沉淀，原因为

．
③砷酸（H₃AsO₄）分步电离的平衡常数（25℃）为：K₁=5.6×10^-3K₂=1.7×10^-7K₃=4.0×10^-12，
第三步电离的平衡常数的表达式为K₃=

．Na₃AsO₄的第一步水解的离子方程式为：AsO₄^3-+H₂O?HAsO₄^2-+OH^-，该步水解的平衡常数（25℃）为：

（保留两位有效数字）．

(12分) Ba²^＋是一种重金属离子，有一环境监测小组欲利用Na₂S₂O₃、KI、K₂Cr₂O₇等试剂测定某工厂废水中Ba²^＋的浓度。

（1）现需配制250mL0.100mol·L^－1的标准Na₂S₂O₃溶液，所需要的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还需要 ▲ 。

（2）配制上述溶液需准确称取Na₂S₂O₃固体的质量为 ▲ g。

（3）另取废水40.00mL，控制适当的酸度，加入足量的K₂Cr₂O₇溶液，得BaCrO₄沉淀，沉淀经洗涤、过滤后，用适量的稀盐酸溶解，此时CrO全部转化为Cr₂O；再加入过量KI溶液进行反应，然后在反应溶液中再滴加上述Na₂S₂O₃溶液，反应完全时，消耗Na₂S₂O₃溶液24.00mL。已知有关反应的离子方程式为：①Cr₂O＋6I^－＋14H^＋==2Cr³^＋＋3I₂＋7H₂O；②I₂＋2S₂O===2I^－＋S₄O。试计算该工厂废水中Ba²^＋的物质的量浓度为多少？

某硫酸工厂的酸性废水中砷（As）元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，工艺流程如下：

相关数据如下表，请回答以下问题：

表1．几种盐的K_sp

难溶物	K_sp
Ca₃(AsO₄)₂	6.8×10^－¹⁹
CaSO₄	9.1×10^－⁶
FeAsO₄	5.7×10^－²¹

表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准

污染物	H₂SO₄	As
废水浓度	29.4g/L	1.6g·L^－¹
排放标准	pH 6～9	0.5mg·L^－¹

（1）该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H₂SO₄)= mol·L^－¹。

（2）若酸性废水中Fe³⁺的浓度为1.0×10^－⁴mol·L^－¹，c(AsO₄³^－)= mol·L^－¹。

（3）工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H₃AsO₃弱酸）不易沉降，可投入MnO₂先将其氧化成五价砷（H₃AsO₄弱酸），MnO₂被还原为Mn²^＋，反应的离子方程式为。

（4）在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca₃(AsO₄)₂形式沉降。

①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为；

②Ca₃(AsO₄)₂在pH调节到8左右才开始沉淀，原因为

。

③砷酸（H₃AsO₄）分步电离的平衡常数(25℃)为：K₁=5.6×10^－³K₂=1.7×10^－⁷K₃=4.0×10^－¹²，第三步电离的平衡常数的表达式为K₃= 。Na₃AsO₄的第一步水解的离子方程式为：AsO₄³^－+H₂OHAsO₄²^－+OH^－，该步水解的平衡常数（25℃）为：（保留两位有效数字）。

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