Question

试设计一个方案，在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下，分三步从含有Fe³⁺、Cu²⁺、Cl^－、NO₃^－的废液中，把Fe³⁺转化为绿矾回收；把Cu²⁺转化为Cu回收。各步反应应加入的原料依次是________、________、________。各步反应的离子方程式是：

（1）________________；

（2）________________；

（3）________________。

Answer 1

．Ca(OH)₂溶液  稀H₂SO₄  铁

    （1）Fe³⁺+3OH^－==Fe(OH)₃↓、Cu²⁺+2OH^－==Cu(OH)₂↓

    （2）H⁺+OH^－==H₂O、Fe(OH)₃+3H⁺==Fe³⁺+3H₂O、Cu(OH)₂+2H⁺==Cu²⁺+2H₂O

    （3）2Fe³⁺+Fe==3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺==Fe²⁺+Cu 

【解析】首先想到的是加入铁粉，过滤，滤渣用酸除去铁得铜。滤液中加碱得氢氧化铁，过滤，再加硫酸溶解，再加铁粉蒸发结晶得绿矾，这样原料铁的使用就不止一次，违反题意。应该想到能否把Fe³⁺、Cu²⁺转化为沉淀，再用硫酸溶解为硫酸盐，最后用铁粉分离铜。