Question

【题目】某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2+。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收FeSO4和金属铜。请根据以下流程图，回答下列问题。

(1)写出下列标号所代表的物质的名称(注意用量)或操作方法③_____，⑥_____。

(2)鉴别溶液④中的金属阳离子时，应滴加的试剂依次是______，现象依次是_______，并写出对应反应的离子方程式：_______，______。

(3)若取2mL溶液④加入试管中，然后滴加氢氧化钠溶液，此过程涉及的氧化还原反应的化学方程式是__________。

Answer 1

【答案】铜 过滤 氯水和KSCN溶液 溶液先由浅绿色变为黄色，加入KSCN溶液后变为红色 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【解析】

工业废水中含大量FeSO4、Cu2+，从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，结合流程可知，向废水中加入过量的Fe，与Cu2+发生置换反应产生Cu和Fe2+，经过滤后分离得到的滤渣中含有Fe、Cu，滤液中含有FeSO4；向滤渣中加入足量稀H2SO4，Fe与硫酸反应产生FeSO4和H2，Cu不能发生反应，仍然以固体形式存在，经过滤后，滤液与第一次过滤得到的滤液合并，然后经蒸发、浓缩、结晶、过滤，可得到FeSO4·7H2O，以此来解答。

(1)根据上述分析可知：③是Cu单质；⑥是过滤；

(2)④是FeSO4溶液，检验Fe2+的方法是：取少量④溶液，向其中滴加几滴新制氯水，溶液先由浅绿色变为黄色，然后再滴加2滴KSCN溶液，溶液变为血红色，就证明溶液中含有Fe2+，反应对应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；

(3)若取2mL溶液④加入试管中，然后滴加氢氧化钠溶液，发生反应：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，Fe(OH)2不稳定，容易被溶解在溶液中的氧气氧化产生Fe(OH)3，此过程涉及的氧化还原反应的化学方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。所以看到的实验现象是：产生白色沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。