Question

【題目】Ⅰ.工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4、較多的Cu2+和少量的Na+。從工業(yè)廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅的工藝流程如圖所示。

（1）操作③的名稱為__________ 。

（2）試劑X為__________（填化學(xué)式），操作②涉及的離子反應(yīng)方程式為__________ 。

Ⅱ．（3）研究表明：多種海產(chǎn)品如蝦、蟹、牡蠣等，體內(nèi)含有+5 價砷（As）元素，但它對人體是無毒的，砒霜的成分是 As2O3，屬劇毒物質(zhì)，專家忠告：吃飯時不要同時大量食用海鮮和青菜，否則容易中毒，并給出了一個公式：大量海鮮+大量維生素 C=砒霜。該使人中毒過程中維生素 C 是________（填“氧化劑”或“還原劑）

（4）已知某反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物有：KMnO4、H2SO4、MnSO4、H2C2O4、K2SO4、H2O和一種未知物X。

①若0.5 molH2C2O4在反應(yīng)中失去1 mol電子生成X，則X的化學(xué)式為__________ 。

②將氧化劑和還原劑及配平的系數(shù)填入下列方框中，并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和 數(shù)目。__________

③若已知H2C2O4為弱酸，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：__________

Answer 1

【答案】冷卻結(jié)晶 Fe Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ 還原劑 CO2 2 MnO4- +5 H2C2O4+6H+ = 2Mn2+ +10 CO2↑+8H2O

【解析】

Ⅰ.向工業(yè)廢水中加入過量的鐵粉，鐵與Cu2+反應(yīng)，置換出Cu，剩余溶液為硫酸亞鐵溶液，結(jié)晶后可得綠礬；

Ⅱ．（3）海產(chǎn)品體內(nèi)含有+5 價砷，與富含維生素 C的食物同食，可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，維生素C可將+5價的砷還原為+3價；

（4）反應(yīng)中H2C2O4失去電子，其中C元素化合價從+3價升高到+4價，作反應(yīng)物，可知X中含有C元素，且化合價為+4價，氧化還原反應(yīng)中Mn元素化合價降低，因此該氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)物為KMnO4、H2SO4和H2C2O4，生成物為MnSO4、K2SO4、H2O和一種未知物X，根據(jù)化合價升降守恒、原子守恒可寫出反應(yīng)方程式為：2KMnO4 +5 H2C2O4+3H2SO4 = 2MnSO4 +10 CO2↑+8H2O，據(jù)此分析作答。

Ⅰ.（1）由分析可知操作③為冷卻結(jié)晶；

（2）試劑X為鐵粉，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，過量的鐵粉再與稀硫酸反應(yīng)，可得到硫酸亞鐵溶液，因此操作②的反應(yīng)為Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑；

Ⅱ．（3）維生素C可將+5價的砷還原為+3價，在反應(yīng)中作還原劑；

（4）①根據(jù)分析可知X的化學(xué)式為CO2；

②該反應(yīng)的氧化劑是KMnO4，還原劑是H2C2O4，因此有；

③反應(yīng)方程式為：2KMnO4 +5 H2C2O4+3H2SO4 = 2MnSO4 +10 CO2↑+8H2O，其離子方程式為：2MnO4- +5H2C2O4+6H+ = 2Mn2+ +10 CO2↑+8H2O。