Question

4．為處理含有Fe³⁺，Ba²⁺，Cu²⁺三種離子的廢液，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如下方案．

（1）在操作①②③④⑤中存在復(fù)分解反應(yīng)的有①、⑤（填序號，下同），存在氧化還原反應(yīng)的有②、③、④
（2）操作①中所得沉淀為BaSO₄（用化學(xué)式填寫），其用途之一是鋇餐，操作⑤中所得沉淀的顏色為紅褐色
（3）操作④所得溶液中存在的金屬陽離子有Na⁺，F(xiàn)e³⁺，檢驗它們的方法分別是焰色反應(yīng)、滴加KSCN溶液．

Answer 1

分析 含有Fe³⁺，Ba²⁺，Cu²⁺三種離子的廢液中滴加硫酸鈉溶液，因發(fā)生Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，過濾除去硫酸鋇沉淀，濾液里加入過量鐵粉，將溶液里的Fe³⁺完全轉(zhuǎn)化為Fe²⁺，同時可將Cu²⁺完全還原成Cu，發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺和Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，過濾得到的不溶物為銅和過量的鐵，步驟③用過量的酸溶解鐵，過濾得到的沉淀為Cu，發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，步驟④是在含有Fe²⁺的溶液里滴加過量的H₂O₂溶液，氧化得到Fe³⁺，發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，步驟⑤是在含有Fe³⁺的溶液里滴加氫氧化鈉溶液得到Fe（OH）₃紅褐色沉淀，發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，據(jù)此分析解答．

解答 解：含有Fe³⁺，Ba²⁺，Cu²⁺三種離子的廢液中滴加硫酸鈉溶液，因發(fā)生Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，過濾除去硫酸鋇沉淀，濾液里加入過量鐵粉，將溶液里的Fe³⁺完全轉(zhuǎn)化為Fe²⁺，同時可將Cu²⁺完全還原成Cu，發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺和Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，過濾得到的不溶物為銅和過量的鐵，步驟③用過量的酸溶解鐵，過濾得到的沉淀為Cu，發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，步驟④是在含有Fe²⁺的溶液里滴加過量的H₂O₂溶液，氧化得到Fe³⁺，發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，步驟⑤是在含有Fe³⁺的溶液里滴加氫氧化鈉溶液得到Fe（OH）₃紅褐色沉淀，發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓；
（1）結(jié)合上述分析可知，操作①、⑤中發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)，操作②、③、④中存在氧化還原反應(yīng)，故答案為：①、⑤；②、③、④；
（2）操作①中得到的白色沉淀為BaSO₄，醫(yī)藥上常用作鋇餐，用于胃部檢查；操作⑤得到的是紅褐色Fe（OH）₃沉淀，故答案為：BaSO₄；鋇餐；紅褐；
（3）操作④中得到的溶液里含有的金屬陽離子有Na⁺和Fe³⁺，Na⁺的檢驗用焰色反應(yīng)，F(xiàn)e³⁺的檢驗滴加KSCN溶液，故答案為：Na⁺；Fe³⁺；焰色反應(yīng)、滴加KSCN溶液．

點評 本題以廢液處理為載體，考查離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)及離子檢驗，綜合性比較強，但重視的是基礎(chǔ)性考查，難度不大，只要基礎(chǔ)扎實，并有一定基礎(chǔ)的分析問題的能力，定能成功解答．