Question

【題目】某廢液中含有Fe3＋、Cu2+、Ba2＋、Cl-四種離子，某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)下列方案對(duì)廢液進(jìn)行處理，以回收金屬并制備氯化鋇、氯化鐵晶體。

（1）向廢液中加入過(guò)量鐵粉發(fā)生的反應(yīng)中屬于置換反應(yīng)的是 (用離子方程式回答)。

（2）沉淀A中含有的金屬單質(zhì)是 。

（3）向溶液B中通入Cl2的作用是 ；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中該小組同學(xué)用NaCl固體、MnO2和濃硫酸混合加熱的辦法制得Cl2，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 ;由于Cl2有毒，某同學(xué)建議用雙氧水替換，請(qǐng)寫出向溶液B中加入雙氧水后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。

（4）下列物質(zhì)中，可以用作試劑X的是 (填寫序號(hào))．

A．BaC12 B．BaCO3 C．NaOH D．Ba(OH)2

（5）沉淀C制備氯化鐵晶休的實(shí)驗(yàn)操作流程依次為溶解 、 、過(guò)濾、洗滌、干燥．

Answer 1

【答案】

（1）Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；（2）銅、鐵；

（3）將亞鐵離子氧化；NaCl+H2SO4(濃)Na2SO4+2HCl↑，

MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O；2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；

（4）BD；（5）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。

【解析】

試題分析：加入的過(guò)量的鐵屑，由于鐵的化學(xué)性質(zhì)比銅活潑，因此可以把金屬銅從鹽溶液中置換出來(lái)，同時(shí)Fe3+能氧化單質(zhì)鐵生成Fe2+，因此在過(guò)濾得到的沉淀1中含有的金屬單質(zhì)銅過(guò)量的鐵；濾液含有二價(jià)鐵離子、鋇離子、氯離子，加雙氧水將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵離子，再加堿調(diào)節(jié)PH值使三價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)變成氫氧化鐵沉淀而除去，所以沉淀2為氫氧化鐵，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成氯化鐵晶體，而濾液2則只剩氯化鋇溶液，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成氯化鋇固體。

（1）向廢液中加入過(guò)量鐵粉發(fā)生的反應(yīng)中屬于置換反應(yīng)的是鐵把金屬銅從鹽溶液中置換出來(lái)，反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，故答案為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；

（2）廢液中含有Fe3+、Cu2+兩種金屬離子，加入過(guò)量的鐵粉后，銅離子被還原成金屬銅，所以在第①得到的沉淀中含有金屬銅和過(guò)量的鐵，故答案為：銅、鐵；

（3）向溶液B中通入Cl2可以將亞鐵離子氧化；NaCl固體與濃硫酸混合加熱生成氯化氫、氯化氫與MnO2加熱反應(yīng)生成Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl+H2SO4(濃) Na2SO4+2HCl↑，MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O；向溶液B中加入雙氧水后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，故答案為：將亞鐵離子氧化；NaCl+H2SO4(濃) Na2SO4+2HCl↑，MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O；2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；

（4）根據(jù)以上分析，加試劑X調(diào)節(jié)PH值使三價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)變成氫氧化鐵沉淀而不能引入新的雜質(zhì)，所以選BD，故選：BD；

（5）氫氧化鐵沉淀經(jīng)過(guò)溶解、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥即可制備氯化鐵晶體，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。