Question

【題目】某工廠排放的工業(yè)廢水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，為了減少環(huán)境污染，變廢為寶，利用廢鐵屑和其它化學(xué)試劑進(jìn)行如下操作，得到了Fe2O3、Al2O3和金屬Cu。

請(qǐng)回答：

（1）固體A的成分是____________（用化學(xué)式表示）。

（2）溶液B→沉淀F的現(xiàn)象是_______________，用化學(xué)方程式表示沉淀產(chǎn)生此現(xiàn)象的原理_______。

（3）寫出下列反應(yīng)的離子方程式：反應(yīng)①中Fe3+發(fā)生的反應(yīng)：_____________，D→E：__________。

（4）小明認(rèn)為由溶液B→溶液D的過(guò)程并不符合綠色化學(xué)，所以將氯水換成了H2O2溶液，在該轉(zhuǎn)化過(guò)程中若轉(zhuǎn)移2mol 電子，則消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2溶液的質(zhì)量為________g（精確到0.1g）。

Answer 1

【答案】Fe、Cu 白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe+2Fe3+=3Fe2+ Al3++4OH-=AlO2－+2H2O 113. 3

【解析】

由廢水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，加入過(guò)量鐵粉后，發(fā)生2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu，所以固體A為Cu和Fe，溶液B為FeCl2，再加足量的氯水，溶液D為FeCl3溶液，再加過(guò)量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀F為Fe(OH)3，溶液E為NaAlO2，以此解答。

(1)根據(jù)流程圖中可以知道，完成回收鐵紅、Al2O3和金屬Cu，先加過(guò)量鐵粉,2Fe3++Fe=3Fe2+，鐵在金屬活動(dòng)順序表中排在銅的前面，所以鐵粉把銅置換出來(lái)Cu2++Fe=Fe2++Cu，過(guò)濾得到Fe、Cu，故答案為:Fe、Cu；

(2)過(guò)濾所得溶液B中含有Al3+、Fe2+，沉淀F為Fe(OH)3，所以溶液B→沉淀F的現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色，發(fā)生的反應(yīng)為： 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ；答案：白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色； 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；

（3）廢水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，反應(yīng)①中Fe3+具有強(qiáng)氧化性，能和鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Fe+2Fe3+=3Fe2+，溶液B中含有Al3+、Fe2+，加氯水后，+2價(jià)的鐵離子被氯水氧化2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，溶液D中含有Al3+、Fe3+，加入過(guò)量的NaOH溶液后，會(huì)產(chǎn)溶液E的反應(yīng)為，Al3++4OH-=AlO2－+2H2O；答案：Fe+2Fe3+=3Fe2+；Al3++4OH-=AlO2－+2H2O；

(5)1mol雙氧水得到2mol電子，該轉(zhuǎn)化過(guò)程中若轉(zhuǎn)移2mol電子，則消耗雙氧水是1mol質(zhì)量是34g，所以消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2溶液的質(zhì)量為=113.3g；答案：113.3。