Question

【題目】某工廠排放的工業廢水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，為了減少環境污染，變廢為寶，利用廢鐵屑和其它化學試劑進行如下操作，得到了Fe2O3、Al2O3和金屬Cu。

請回答：（1）固體A的成分是____________（用化學式表示）。

（2）溶液B→沉淀F的現象是__________________，沉淀產生此現象的原理是_____________________________ （用化學方程式表示）。

（3）寫出下列反應的離子方程式：

工業廢水→溶液B中Fe3+發生的反應：____________________________________。D→E：____________________________________。

（4）溶液E焰色反應呈黃色，試劑H是___________________ （用化學式表示）。

（5）小明認為由溶液B→溶液D的過程并不符合綠色化學，所以將氯水換成了H2O2溶液，在該轉化過程中若轉移2mol 電子，則消耗質量分數為30%的H2O2溶液的質量為________g（精確到0.1g）。

Answer 1

【答案】 Fe Cu 沉淀由白色變成灰綠色，再變成紅褐色沉淀 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe3++Fe=3Fe2+ Al3++4OH-=AlO2-+2H2O NaOH 113.3g

【解析】由流程可知，先加過量鐵發生的反應依次為：2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+＝Cu+2Fe2+，由于鐵過量可知固體A中含Fe和Cu；試劑G為鹽酸，Cu與鹽酸不反應，則固體C為Cu，溶液B中含Al3+、Fe2+，加氯水，+2價的鐵離子被氯水氧化：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；再加過量D為強堿，溶液E為偏鋁酸鹽，沉淀F為氫氧化鐵，氫氧化鐵高溫分解生成氧化鐵和水。偏鋁酸鹽最終轉化為氫氧化鋁，氫氧化鋁分解生成氧化鋁。

（1）根據以上分析可知固體A的成分是Fe、Cu。（2）由于氫氧化亞鐵易被氧化為氫氧化鐵，則溶液B→沉淀F的現象是沉淀由白色變成灰綠色，再變成紅褐色沉淀，反應的化學方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。（3）根據以上分析可知工業廢水→溶液B中Fe3+發生的反應為2Fe3++Fe=3Fe2+。D→E反應的離子方程式為Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。（4）溶液E的焰色反應呈黃色，說明試劑H是NaOH。（5）1mol雙氧水得到2mol電子，該轉化過程中若轉移2mol電子，則消耗雙氧水是1mol，質量是34g，所以消耗質量分數為30%的H2O2溶液的質量為34g÷0.3＝113.3g。