Question

利用化學(xué)原理對(duì)工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理．
（1）染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO2-，可以在堿性條件下加入鋁粉除去（加熱處理后的廢水會(huì)產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體）．除去NO2-的離子方程式為

 

．
常溫下部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：

陽(yáng)離子	Fe3+	Fe2+	Mg2+	Al3+	Cu2+	Cr3+
開始沉淀時(shí)的pH	1.9	7.0	-	-	4.7	-
沉淀完全時(shí)的pH	3.2	9.0	11.1	8	6.7	9（＞9溶解）

（2）印刷電路銅板腐蝕劑常用FeCl₃．腐蝕銅板后的混合濁液中，若Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的濃度均為0.10mol?L^-1，請(qǐng)參照上表給出的數(shù)據(jù)和提供的藥品，簡(jiǎn)述除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺的實(shí)驗(yàn)步驟：①

 

；②

 

；③過(guò)濾．（提供的藥品：Cl₂、濃H₂SO₄、NaOH溶液、CuO、Cu）．

Answer 1

考點(diǎn)：離子方程式的書寫,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作

分析：（1）鋁與強(qiáng)堿能反應(yīng)生成偏鋁酸鹽，高中學(xué)過(guò)的能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體是氨氣，由此判斷該反應(yīng)的生成物，從而寫出離子方程式；
（2）除雜的原則是：除去雜質(zhì)且不引進(jìn)新的雜質(zhì)，除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺，必須先使Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，再加入氧化銅除去多余的氯氣，調(diào)節(jié)溶液的PH值，使Fe³⁺完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵從而除去溶液中的Fe³⁺．

解答： 解：（1）據(jù)題意知，能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體是氨氣，鋁與強(qiáng)堿能反應(yīng)生成偏鋁酸鹽，鋁是還原劑，NO₂^-是氧化劑，所以能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和氨水，離子方程式為：2Al+OH^-+NO₂^-+2H₂O=2AlO₂^-+NH₃?H₂O．
故答案為：2Al+OH^-+NO₂^-+2H₂O=2AlO₂^-+NH₃?H₂O；
（2）①除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺，根據(jù)生成沉淀所需溶液 的PH值知，若使Fe²⁺轉(zhuǎn)化為沉淀時(shí)，銅離子已經(jīng)完全沉淀，所以不符合題意，故首先把Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，加入氧化劑且不引進(jìn)新的雜質(zhì)，所以首先要通入足量氯氣將Fe²⁺氧化成Fe³⁺．
②通入足量氯氣后，溶液呈酸性，所以要加入某種物質(zhì)除去溶液中的酸且不引進(jìn)新的雜質(zhì)，所以要加入氧化銅，使酸轉(zhuǎn)化為氯化銅，當(dāng)溶液的pH值4.7時(shí)，銅離子開始出現(xiàn)沉淀，當(dāng)溶液的pH值為3.2時(shí)，三價(jià)鐵離子沉淀完全，銅離子未產(chǎn)生沉淀，所以要使三價(jià)鐵離子和銅離子分離，溶液的pH值應(yīng)為[3.2，4.7）．
故答案為：向溶液中通入足量Cl₂；向溶液中加入CuO調(diào)節(jié)pH3.2-4.7．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了離子方程式的書寫、物質(zhì)的分離等知識(shí)點(diǎn)，難度不大，注意會(huì)運(yùn)用溶液的PH值對(duì)溶液中的離子進(jìn)行分離，除雜的原則是：除去雜質(zhì)且不引進(jìn)新的雜質(zhì)．