Question

【題目】Ⅰ.某工廠的工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4和較多的Fe3+和Cu2+。為了減少污染并變廢為寶，工廠計(jì)劃從該廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅。實(shí)驗(yàn)室模擬該工業(yè)流程如圖：

（1）檢驗(yàn)廢水中的Fe2+，實(shí)驗(yàn)室中用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________。

（2）加入過(guò)量物質(zhì)1后，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________________。

（3）固體2是_____________________，實(shí)驗(yàn)室為長(zhǎng)期保存硫酸亞鐵溶液往往向其溶液中加入_______________________。

Ⅱ.工業(yè)上冶煉鋁的原料是鋁土礦(主要成分是Al2O3，雜質(zhì)為Fe2O3、FeO、SiO2等)。某研究小組設(shè)計(jì)的提純Al2O3的方案如下：

（1）加入過(guò)量的NaOH溶液，過(guò)濾后的濾液中含有的溶質(zhì)有________(填化學(xué)式)。

（2）加入過(guò)量NaOH溶液過(guò)濾后，若濾渣中Fe(OH)2也被氧化，寫(xiě)出其被氧化的化學(xué)方程式__________________________。

（3）寫(xiě)出通入過(guò)量CO2生成沉淀A時(shí)反應(yīng)的離子方程式為_________________________。

Answer 1

【答案】 5Fe2++MnO4-+8H+ = 5Fe3++Mn2++4H2O Fe+2Fe3+= 3Fe2+、Cu2++Fe=Cu+Fe2+ 銅（或Cu） 鐵粉（或Fe） NaOH　NaAlO2　NaCl 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO

【解析】試題分析：（1）Fe2+能被酸性高錳酸鉀氧化為Fe3+；工業(yè)廢水中含大量的FeSO4和較多的Fe3+和Cu2+，先加過(guò)量鐵，過(guò)濾，得到溶液1為FeSO4，固體1為Cu和多余的鐵，再向固體1中加過(guò)量稀硫酸，過(guò)濾得到的固體2為Cu，溶液2為FeSO4；

Ⅱ. 鋁土礦中二氧化硅和鹽酸不反應(yīng)，濾液中含有氯化鋁、氯化鐵、氯化亞鐵，加入過(guò)量的NaOH溶液，生成氫氧化鐵、氫氧化亞鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液，偏鋁酸鈉溶液中通入過(guò)量的二氧化碳可以生成氫氧化鋁白色沉淀和碳酸氫鈉， 濾渣中Fe(OH)2被氧氣氧化為氫氧化鐵。

解析：（1）Fe2+能被酸性高錳酸鉀氧化為Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為5Fe2++MnO4-+8H+ = 5Fe3++Mn2++4H2O；（2）工業(yè)廢水中含大量的FeSO4和較多的Fe3+和Cu2+，先加過(guò)量鐵，鐵粉與Fe3+和Cu2+都能反應(yīng)，反應(yīng)離子方程式是Fe+2Fe3+= 3Fe2+、Cu2++Fe=Cu+Fe2+；（3）固體1為Cu和Fe，再向Cu和Fe中加過(guò)量稀硫酸，F(xiàn)e溶于硫酸，過(guò)濾得到的固體2為Cu；硫酸亞鐵易被氧氣氧化，向硫酸亞鐵溶液中加入鐵粉可以防止Fe2+被氧化。

Ⅱ. （1）鋁土礦中二氧化硅和鹽酸不反應(yīng)，濾液中含有氯化鋁、氯化鐵、氯化亞鐵，加入過(guò)量的NaOH溶液，生成氫氧化鐵、氫氧化亞鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液，所以過(guò)濾后的濾液中含有的溶質(zhì)有NaAlO2　NaCl；（2）濾渣中Fe(OH)2被氧氣氧化為氫氧化鐵，被氧化的化學(xué)方程式4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。

（3）偏鋁酸鈉溶液中通入過(guò)量的二氧化碳可以生成氫氧化鋁白色沉淀和碳酸氫鈉，反應(yīng)的離子方程式為AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。