Question

化學(xué)實驗室產(chǎn)生的廢液中含有大量會污染環(huán)境的物質(zhì)，為了保護(hù)環(huán)境，這些廢液必須經(jīng)處理后才能排放．某化學(xué)實驗室產(chǎn)生的廢液中含有兩種金屬離子：Fe³⁺、Cu²⁺，化學(xué)小組設(shè)計了如下圖所示的方案對廢液進(jìn)行處理，以回收金屬，保護(hù)環(huán)境．

（1）廢液經(jīng)操作①得到的沉淀A中含有的金屬單質(zhì)是

 

；
（2）寫出操作①的反應(yīng)離子方程式

 

；

 

．
（3）在操作②中觀察到的實驗現(xiàn)象是

 

．
（4）操作③中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離、提純的實驗方案設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題,元素及其化合物

分析：（1）操作①加入的過量的鐵屑，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，同時Fe³⁺能氧化單質(zhì)鐵生成Fe²⁺，因此在第①得到的濾渣中都含有金屬銅過量的鐵；
（2）操作①中鐵分別與鐵離子、銅離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；
（3）根據(jù)Fe²⁺能被過氧化氫生成Fe³⁺，溶液由淺綠色變?yōu)辄S色進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)濾液中Fe²⁺能被過氧化氫生成Fe³⁺，加入雙氧水后的溶液中含有的金屬陽離子為Fe³⁺，加入強(qiáng)堿溶液后生成氫氧化鐵沉淀．

解答： 解：（1）廢液中含有Fe³⁺、Cu²⁺兩種金屬離子，加入過量的鐵粉后，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量的鐵，
故答案為：銅、鐵；
（2）操作①中，鐵與銅離子、鐵離子發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，F(xiàn)e+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案為：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（3）Fe²⁺能被過氧化氫生成Fe³⁺，溶液由淺綠色變?yōu)辄S色，
故答案為：溶液由淺綠色變?yōu)辄S色；
（4）濾液中含有亞鐵離子，加入雙氧水后溶液中亞鐵離子氧化成鐵離子，鐵離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，
故答案為：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓．

點評：本題考查了金屬的回收與環(huán)境保護(hù)，題目難度中等，注意掌握金屬回收方法、常見的離子之間的反應(yīng)，明確離子方程式的書寫方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．