Question

【題目】化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液中含有大量會污染環(huán)境的物質(zhì)，為了保護(hù)環(huán)境，化學(xué)寶驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液必須經(jīng)處理后才能排放。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的酸性廢液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三種金屬陽離子和Cl-種陰離子，實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了下述方案對廢液進(jìn)行處理，以回收金屬并測定含量，保護(hù)環(huán)境。

已知實(shí)驗(yàn)中處理的酸性廢液的體積為IL，用pH計(jì)測定出其中H+物質(zhì)的量濃度為0.10mol·L-1.

請回答下列問題：.

(1)實(shí)驗(yàn)中操作I、II、III的方法相同，操作步驟依次為過濾、_________、干燥。

(2)“氧化”步驟所得溶液顏色為棕黃色，該反應(yīng)的離子方程式為：_________

(3)檢驗(yàn)可排放的廢水中不含Fe3+的方法是：_________

(4)實(shí)驗(yàn)中稱量固體I的質(zhì)量為4.66g，固體II的質(zhì)量為15.2g，用足量的稀硝酸溶解固體II后產(chǎn)生了標(biāo)準(zhǔn)狀況下的無色氣體4.48L，則固體II中金屬銅的質(zhì)量為_________

(5)實(shí)驗(yàn)中將固體II進(jìn)行充分灼燒，使用儀器除了酒精燈、三腳架、泥三角、玻璃棒外，還有_________(填名稱)

Answer 1

【答案】洗滌 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 取可排放的廢水少量，滴加KSCN溶液，如果溶液不變紅，說明可排放的廢水中不含Fe3+ 9.6 坩堝

【解析】

在含有Fe3+、Cu2+、Ba2+和Cl-的酸性廢液中滴加過量Na2SO4溶液后，通過操作I的過濾、洗滌并干燥可得BaSO4沉淀(固體I)；濾液中加入過量Fe粉可還原濾液中的Cu2+，通過操作Ⅱ的過濾、洗滌并干燥可得Fe和Cu的混合物(固體II)；繼續(xù)在濾液中滴加過量的H2O2溶液，可將濾液中的Fe2+氧化為Fe3+，滴加過量NaOH溶液可得Fe(OH)3沉淀(固體III)，經(jīng)操作Ⅲ的過濾、洗滌并干燥可得Fe(OH)3；最后的濾液可排放；

(1)本實(shí)驗(yàn)中需要通過生成沉淀的質(zhì)量來判斷溶液中各金屬的含量，所以獲取沉淀需經(jīng)過濾、洗滌、干燥；

(2)氧化步驟為雙氧水將Fe2+氧化成Fe3+的過程，離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

(3)Fe3+可以和KSCN溶液反應(yīng)使溶液顯紅色，所以可以利用KSCN溶液對Fe3+進(jìn)行檢驗(yàn)，具體方法為：取可排放的廢水少量，滴加KSCN溶液，如果溶液不變紅，說明可排放的廢水中不含Fe3+；

(4)固體II為Fe和Cu的混合物，質(zhì)量為15.2g，用足量的稀硝酸溶解固體II后產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的無色氣體NO為4.48L，其物質(zhì)的量為=0.2mol，設(shè)Cu的物質(zhì)的量為x mol，Fe的物質(zhì)的量為y mol，則64x+56y=15.2、2x+3y=0.2×3(電子守恒式)，解得：x=0.15、y=0.1，即Cu的物質(zhì)的量為0.15mol，則Cu的質(zhì)量為64g/mol×0.15mol=9.6g；

(5)固體灼燒需要在坩堝中進(jìn)行，則實(shí)驗(yàn)中將固體II進(jìn)行充分灼燒，使用儀器除了酒精燈、三腳架、泥三角、玻璃棒外，還有坩堝。