Question

某工业酸性废液中含有大量的Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cl^-等离子，变废为宝，从废液中回收铜并将铁的化合物全部转化为FeCl₃溶液再利用．其流程如下：

请回答下列有关问题：
（1）试剂①最好选用

 

．
a、Na₂O₂ b、Cl₂  c、HNO₃    d、KMnO₄
（2）在该酸性废液中加入过量铁粉先后发生

 

个化学反应，请写出第二阶段反应的离子方程式

 

．
（3）简述检验混合物A中是否含有Fe³⁺

 

．
（4）加入试剂②至得到纯铜所需要的基本操作有

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：从废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl₃溶液，作为腐蚀液原料循环使用，则废液中加过量Fe粉，混合物A为FeCl₂、Fe和Cu等混合物，过滤滤渣为Fe和Cu，滤渣中加过量盐酸，因Cu与盐酸不反应，则滤液为FeCl₂，将滤液中通入氯气可反应得到FeCl₃溶液，然后结合实验过程及化学用语来解答．

解答： 解：从废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl₃溶液，作为腐蚀液原料循环使用，则废液中加过量Fe粉，混合物A为FeCl₂、Fe和Cu等混合物，过滤滤渣为Fe和Cu，滤渣中加过量盐酸，因Cu与盐酸不反应，则滤液为FeCl₂，将滤液中通入氯气可反应得到FeCl₃溶液，
（1）加入试剂①，可氧化FeCl₂得到FeCl₃，为避免引入新杂质，可通入氯气，故答案为：b；
（2）酸性废液中含有大量的Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cl^-等离子，加入过量Fe粉，因氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，
可分别以此发生：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu、2H⁺+Fe=Fe²⁺+H₂↑等，第二阶段反应的离子方程式为Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu，
故答案为：3；Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu；
（3）一般离子KSCN溶液来检验铁离子，实验操作为取少量混合物A于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变红色，则证明原溶液中不含有Fe³⁺，
故答案为：取少量混合物A于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变红色，证明无Fe³⁺；
（4）试剂②为盐酸，可与铁反应，反应后过滤、洗涤、干燥，可得到铜，故答案为：溶解、过滤、洗涤、干燥．

点评：本题以实验的形式考查混合物的分离、提纯，注意发生的化学反应及元素守恒的角度来分析是解答本题的关键，（3）为学生解答的易错点和难点，题目难度中等．