Question

【題目】某化學實驗室產生的廢液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+、Cl－四種離子，現設計下列方案對廢液進行處理，以回收金屬并制備氯化鋇、氯化鐵晶體。(提示: ①在溶液中，Fe 與Fe3+ 能發生反應生成Fe2+。②在溶液中，Fe2+與 H202 能發生反應生成Fe3+)。

（1）沉淀1中含有的金屬單質是___________。

（2）寫出鐵屑與廢液中三氯化鐵發生反應的化學方程式______________________。寫出加入過氧化氫溶液后其與Fe2+反應的化學方程式______________________。

（3）下列物質中，可以作為試劑X的是___________（填字母）。

A．BaCl2 B．BaCO3 C．NaOH D．Ba(OH) 2

（4）檢驗沉淀2洗滌是否完全的方法是___________________________。

（5）由過濾2得到的濾液制備BaCl2的實驗操作依次為________、冷卻結晶、過濾、 洗滌、干燥 。

Answer 1

【答案】 Cu、Fe Fe+2FeCl3=3FeCl2 2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O BD 取少量最后的洗滌液于試管中，加入Na 2SO4溶液（或硝酸銀溶液），如果沒有沉淀產生，證明沉淀已經洗滌干凈 蒸發濃縮（或蒸發、加熱、加熱蒸發等）

【解析】加入的過量的鐵屑，由于鐵的化學性質比銅活潑，因此可以把金屬銅從鹽溶液中置換出來，同時Fe3+能氧化單質鐵生成Fe2+，因此在過濾得到的沉淀1中含有的金屬單質銅過量的鐵；濾液含有二價鐵離子、鋇離子、氯離子，加雙氧水將二價鐵氧化成三價鐵離子，再加堿調節PH值使三價鐵離子轉變成氫氧化鐵沉淀而除去，所以沉淀2為氫氧化鐵，進一步轉化成氯化鐵晶體，而濾液2則只剩氯化鋇溶液，經過蒸發濃縮，冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥進一步轉化成氯化鋇固體；

(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；
(2)根據以上分析，鐵溶解于氯化鐵生成氯化亞鐵，發生反應的化學方程式為；Fe+2FeCl3=3FeCl2；氧化時加入H2O2溶液與二價鐵離子發生氧化還原反應，反應的化學方程式為：2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O；
(3)根據以上分析，加試劑X調節PH值使三價鐵離子轉變成氫氧化鐵沉淀而不能引入新的雜質，所以選BD，故選：BD；
(4)取最后一次洗滌液少許，滴入1～2滴硫酸鈉溶液，若不出現白色渾濁，表明已洗滌完全；(或取最后一次洗滌液少許，滴入1～2滴硝酸銀溶液，若不出現白色渾濁，表明已洗滌完全)；
(5)根據以上分析，氯化鋇溶液，經過蒸發濃縮，冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥進一步轉化成氯化鋇固體。