Question

【题目】玉溪一中某化学兴趣小组对一种废旧合金(含有Cu、Fe、Si等元素)进行分离、回收再利用，所设计工艺流程如下。

已知：298 K时，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13 ，回答下列问题：

(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为________，固体A为________(填化学式)。

(2)加入过量FeCl3溶液过程中与较不活泼的金属反应的离子方程式_________________。

(3)调节pH至2.9～3.2的目的是分离________(填离子符号)。

(4)向溶液b中加入酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式为_____________________。

(5)常温下，若溶液c中所含的金属阳离子浓度相等，向溶液c中逐滴加入KOH溶液，最后生成的沉淀为____________(填化学式)。

(6)红棕色固体C的用途____________________（答一条即可）。

Answer 1

【答案】过滤 Si 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋ MnO4-＋5Fe2＋ ＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O Mn(OH)2 涂料等

【解析】

含有Cu、Fe、Si废旧合金中的铁与铜与过量的氯化铁溶液发生氧化还反应，得到固体硅和含氯化铜、氯化亚铁和氯化铁的混合溶液a，加入过量的还原剂铜粉，得到时氯化亚铁和氯化铜的混合溶液b，然后向溶液中加入酸性高锰酸钾将亚铁离子氧化成铁离子，得到含锰离子、铁离子和铜离子的混合溶液中滴加氢氧化钾调节溶液的pH使铁离子完全沉淀，然后过滤得到氢氧化铁固体，灼烧得到氧化铁，以此解答该题。

(1)通过操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都得到固体和溶液，所用该操作是过滤，过滤是把不溶性固体和溶液分开的操作，含有Cu、Fe、Si废旧合金中的铁与铜与过量的氯化铁溶液发生氧化还反应，得到固体硅和含氯化铜、氯化亚铁和氯化铁的混合溶液a，

故答案为：过滤；Si；

(2)合金中含有铜,可与氯化铁反应,加人过量FeCl3溶液过程中与较不活泼的金属反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，

故答案为：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；

(3)因Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13 ，溶度积常数越小,对应离子越易沉淀,所以沉淀顺序为：Fe3+>Cu2+>Mn2+,使氯化铁完全生成氢氧化铁,故答案为：Fe3+；

(4)溶液b中含亚铁离子,会被酸性高锰酸钾氧化成铁离子,高锰酸钾被还原为锰离子,反应的离子方程式为MnO4-＋5Fe2＋ ＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O ，

故答案为：MnO4-＋5Fe2＋ ＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O ；

(5)因Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13 ，溶度积常数越小，对应离子越易沉淀，故沉淀顺序为：Fe3+>Cu2+>Mn2+,则最后得到Mn(OH)2

故答案为：Mn(OH)2；

(6)红棕色固体C是氧化铁，用途是油漆，涂料，

故答案为：涂料。