Question

某工業酸性廢液中含有大量的Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cl^-等離子，變廢為寶，從廢液中回收銅并將鐵的化合物全部轉化為FeCl₃溶液再利用．其流程如下：

請回答下列有關問題：
（1）試劑①最好選用

 

．
a、Na₂O₂ b、Cl₂  c、HNO₃    d、KMnO₄
（2）在該酸性廢液中加入過量鐵粉先后發生

 

個化學反應，請寫出第二階段反應的離子方程式

 

．
（3）簡述檢驗混合物A中是否含有Fe³⁺

 

．
（4）加入試劑②至得到純銅所需要的基本操作有

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：從廢液中回收銅，并將鐵的化合物全部轉化為FeCl₃溶液，作為腐蝕液原料循環使用，則廢液中加過量Fe粉，混合物A為FeCl₂、Fe和Cu等混合物，過濾濾渣為Fe和Cu，濾渣中加過量鹽酸，因Cu與鹽酸不反應，則濾液為FeCl₂，將濾液中通入氯氣可反應得到FeCl₃溶液，然后結合實驗過程及化學用語來解答．

解答： 解：從廢液中回收銅，并將鐵的化合物全部轉化為FeCl₃溶液，作為腐蝕液原料循環使用，則廢液中加過量Fe粉，混合物A為FeCl₂、Fe和Cu等混合物，過濾濾渣為Fe和Cu，濾渣中加過量鹽酸，因Cu與鹽酸不反應，則濾液為FeCl₂，將濾液中通入氯氣可反應得到FeCl₃溶液，
（1）加入試劑①，可氧化FeCl₂得到FeCl₃，為避免引入新雜質，可通入氯氣，故答案為：b；
（2）酸性廢液中含有大量的Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cl^-等離子，加入過量Fe粉，因氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，
可分別以此發生：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu、2H⁺+Fe=Fe²⁺+H₂↑等，第二階段反應的離子方程式為Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu，
故答案為：3；Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu；
（3）一般離子KSCN溶液來檢驗鐵離子，實驗操作為取少量混合物A于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液不變紅色，則證明原溶液中不含有Fe³⁺，
故答案為：取少量混合物A于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液不變紅色，證明無Fe³⁺；
（4）試劑②為鹽酸，可與鐵反應，反應后過濾、洗滌、干燥，可得到銅，故答案為：溶解、過濾、洗滌、干燥．

點評：本題以實驗的形式考查混合物的分離、提純，注意發生的化學反應及元素守恒的角度來分析是解答本題的關鍵，（3）為學生解答的易錯點和難點，題目難度中等．