Question

【題目】玉溪一中某化學興趣小組對一種廢舊合金(含有Cu、Fe、Si等元素)進行分離、回收再利用，所設計工藝流程如下。

已知：298 K時，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13 ，回答下列問題：

(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為________，固體A為________(填化學式)。

(2)加入過量FeCl3溶液過程中與較不活潑的金屬反應的離子方程式_________________。

(3)調節pH至2.9～3.2的目的是分離________(填離子符號)。

(4)向溶液b中加入酸性KMnO4溶液發生反應的離子方程式為_____________________。

(5)常溫下，若溶液c中所含的金屬陽離子濃度相等，向溶液c中逐滴加入KOH溶液，最后生成的沉淀為____________(填化學式)。

(6)紅棕色固體C的用途____________________（答一條即可）。

Answer 1

【答案】過濾 Si 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋ MnO4-＋5Fe2＋ ＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O Mn(OH)2 涂料等

【解析】

含有Cu、Fe、Si廢舊合金中的鐵與銅與過量的氯化鐵溶液發生氧化還反應，得到固體硅和含氯化銅、氯化亞鐵和氯化鐵的混合溶液a，加入過量的還原劑銅粉，得到時氯化亞鐵和氯化銅的混合溶液b，然后向溶液中加入酸性高錳酸鉀將亞鐵離子氧化成鐵離子，得到含錳離子、鐵離子和銅離子的混合溶液中滴加氫氧化鉀調節溶液的pH使鐵離子完全沉淀，然后過濾得到氫氧化鐵固體，灼燒得到氧化鐵，以此解答該題。

(1)通過操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都得到固體和溶液，所用該操作是過濾，過濾是把不溶性固體和溶液分開的操作，含有Cu、Fe、Si廢舊合金中的鐵與銅與過量的氯化鐵溶液發生氧化還反應，得到固體硅和含氯化銅、氯化亞鐵和氯化鐵的混合溶液a，

故答案為：過濾；Si；

(2)合金中含有銅,可與氯化鐵反應,加人過量FeCl3溶液過程中與較不活潑的金屬反應的離子方程式為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，

故答案為：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；

(3)因Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13 ，溶度積常數越小,對應離子越易沉淀,所以沉淀順序為：Fe3+>Cu2+>Mn2+,使氯化鐵完全生成氫氧化鐵,故答案為：Fe3+；

(4)溶液b中含亞鐵離子,會被酸性高錳酸鉀氧化成鐵離子,高錳酸鉀被還原為錳離子,反應的離子方程式為MnO4-＋5Fe2＋ ＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O ，

故答案為：MnO4-＋5Fe2＋ ＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O ；

(5)因Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13 ，溶度積常數越小，對應離子越易沉淀，故沉淀順序為：Fe3+>Cu2+>Mn2+,則最后得到Mn(OH)2

故答案為：Mn(OH)2；

(6)紅棕色固體C是氧化鐵，用途是油漆，涂料，

故答案為：涂料。