Question

化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了保护环境，这些废液必须经处理后才能排放．某化学实验室产生的废液中含有两种金属离子：Fe³⁺、Cu²⁺，化学小组设计了如下图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境．

（1）操作①的名称是

 

．
（2）沉淀A中含有的金属单质有

 

．
（3）操作②中在酸性下发生反应的离子方程式

 

．
（4）检验溶液B中含有的金属阳离子常用的试剂是

 

．
（5）操作③中发生反应的离子方程式为

 

．

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：Fe³⁺、Cu²⁺和过量的铁反应生成亚铁离子和单质铜，通过过量得到固体A和溶液A由于铁过量，沉淀A为铁和铜的混合物，溶液A含亚铁离子；亚铁离子具有还原性，易被氧化剂氧化，故加入过氧化氢能把亚铁离子氧化成铁离子，故溶液B中含铁离子；铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉淀，故沉淀C为氢氧化铁沉淀，废水通过处理不含Fe³⁺、Cu²⁺，可以排放．
（1）分离沉淀和溶液采取过滤的方法；
（2）操作①加入的过量的铁屑，由于铁的化学性质比铜活泼，因此可以把金属铜从盐溶液中置换出来，同时Fe³⁺能氧化单质铁生成Fe²⁺，因此在第①得到的滤渣中都含有金属铜过量的铁；
（3）根据Fe²⁺能被过氧化氢生成Fe³⁺；
（4）检验铁离子的特征试剂为硫氰化钾溶液；
（5）铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉淀和铵根离子．

解答： 解：（1）把铁铜混合物和溶液分开，采取过滤方法，故答案为：过滤；
（2）废液中含有Fe³⁺、Cu²⁺两种金属离子，加入过量的铁粉后，铁离子被还原为亚铁离子，铜离子被还原成金属铜，所以在第①得到的沉淀中含有金属铜和过量的铁，故答案为：铁、铜；
（3）Fe²⁺能被过氧化氢生成Fe³⁺，反应的离子方程式为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
（4）B中含铁离子，用硫氰化钾来检验，铁离子与硫氰化钾反应出现红色溶液，故答案为：硫氰化钾溶液；
（5）B中含铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉淀和铵根离子，反应的离子方程式为Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
故答案为：Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺．

点评：本题考查了金属的回收与环境保护，题目难度中等，注意掌握金属回收方法、常见的离子之间的反应，明确离子方程式的书写方法，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．