Question

【题目】某化学兴是小组对一种度旧合金(含有Cu、Fe、Si等元素)进行分离、回收利用，所设计工艺流程如下。

已知298℃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，当离子浓度小于1×10-5认为离子沉淀完全。

回答下列问题:

（1）操作I、lI、III为_______，固体A是__________(填化学式)。

（2）加入过量FeC13溶液过程中与较不活泼的金属反应的化学方程式_______。

（3）调节pH至2.9--3.2的目的___________________。

（4）①向溶液b中加入酸性KMn04溶液发生反应的离子方程式为_________________。

②若将溶液b配制成250ml溶液，用滴定管取配制后的溶液25.00m1；再用amol/LKMnO4溶液滴定，恰好反应时消耗KMn04溶液VmL,则流程图中所得红棕色固体C的质量为___g(用含a、v的代数式表示)

（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，最后沉淀的金属离子为____________(填金属阳离子)。

（6）用惰性电极电解(Cu2+、K+、C1-溶液)一段时间后，阴、阳两极均产生标准状况下的气体6.72L，阴极析出固体3.2g，则原溶液C1-的物质的量为_____________。

Answer 1

【答案】 过滤 Si 2FeCl3 +Cu= 2FeCl2+CuCl2 使Fe3+沉淀完全 MnO4－ + 5Fe2+ + 8H+= Mn2++ 5Fe3++4H2O 4aV Mn2+ 0.5 mol

【解析】(1) 操作I、lI、III都是将固体和液体分开，操作方法为过滤。合金中的铜、铁能与氯化铁溶液反应而溶解，硅不反应，故剩余的固体为硅。（2）合金中铜不活泼，和氯化铁溶液反应的是铜，方程式为2FeCl3 +Cu= 2FeCl2+CuCl2。（3）Fe3+在PH=3.2时沉淀完全，故调节pH至2.9--3.2使Fe3+沉淀完全。（4）①向溶液b中加入酸性KMn04溶液，高锰酸钾会把Fe2+氧化成Fe3+，方程式为：MnO4－ + 5Fe2+ + 8H+= Mn2++ 5Fe3++4H2O。②由MnO4－ ——5Fe2+ n(Fe2+)=5n(MnO4－)=aV×10-3×5mol.因取出的溶液是配成溶液的十分之一，则Fe2+总的物质的量为aV×10-3×50mol.再有2 Fe2+—Fe2O3可得n（Fe2O3）=aV×10-3×25mol，则m（Fe2O3）= aV×10-3×25×160= 4aVg. （5）向溶液c中逐滴加入KOH溶液,会生成氢氧化物沉淀，Ksp[Mn(OH)2]的值最大，说明Mn(OH)2的溶解度最大，最后沉淀，故最后沉淀的金属离子为Mn2+。（6）阴极上发生两个电极反应，Cu2+和H+都参与了反应，Cu2+反应转移了0.1mol电子，H+反应转移了0.6mol电子，共转移电子0.7mol。阳极也发生了两个反应，Cl-和OH-都参与反应生成Cl2和O2，两种气体共为6.72/22.4=0.3mol。设Cl2xmol，O2为ymol，可列方程2x+4y=0.7 2x+y=o.3 解得x=0.25 y=0.05 Cl2为0.25mol则Cl-为0.5mol。