Question

【題目】某工廠的工業廢水中含有大量的FeSO4和較多的Cu2+。為了減少污染并變廢為寶，工廠計劃從該廢水中回收FeSO4和金屬銅。請根據以下流程圖，回答下列問題。

(1)寫出下列標號所代表的物質的名稱(注意用量)或操作方法③_____，⑥_____。

(2)鑒別溶液④中的金屬陽離子時，應滴加的試劑依次是______，現象依次是_______，并寫出對應反應的離子方程式：_______，______。

(3)若取2mL溶液④加入試管中，然后滴加氫氧化鈉溶液，此過程涉及的氧化還原反應的化學方程式是__________。

Answer 1

【答案】銅 過濾 氯水和KSCN溶液 溶液先由淺綠色變為黃色，加入KSCN溶液后變為紅色 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【解析】

工業廢水中含大量FeSO4、Cu2+，從該廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅，結合流程可知，向廢水中加入過量的Fe，與Cu2+發生置換反應產生Cu和Fe2+，經過濾后分離得到的濾渣中含有Fe、Cu，濾液中含有FeSO4；向濾渣中加入足量稀H2SO4，Fe與硫酸反應產生FeSO4和H2，Cu不能發生反應，仍然以固體形式存在，經過濾后，濾液與第一次過濾得到的濾液合并，然后經蒸發、濃縮、結晶、過濾，可得到FeSO4·7H2O，以此來解答。

(1)根據上述分析可知：③是Cu單質；⑥是過濾；

(2)④是FeSO4溶液，檢驗Fe2+的方法是：取少量④溶液，向其中滴加幾滴新制氯水，溶液先由淺綠色變為黃色，然后再滴加2滴KSCN溶液，溶液變為血紅色，就證明溶液中含有Fe2+，反應對應的離子方程式為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；

(3)若取2mL溶液④加入試管中，然后滴加氫氧化鈉溶液，發生反應：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，Fe(OH)2不穩定，容易被溶解在溶液中的氧氣氧化產生Fe(OH)3，此過程涉及的氧化還原反應的化學方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。所以看到的實驗現象是：產生白色沉淀，沉淀迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色。