Question

【題目】某化學實驗室產生的廢液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋、Cl－四種離子，現設計下列方案對廢液進行處理，以回收金屬并制備氯化鋇、氯化鐵晶體。

（1）沉淀1中含有的金屬單質是 。

（2）氧化時加入H2O2溶液發生反應的離子方程式為 。

（3）下列物質中，可以作為試劑X的是 （填字母）。

A．BaCl2

B．BaCO3

C．NaOH

D．Ba(OH)2

（4）檢驗沉淀2洗滌是否完全的方法是 。

（5）制備氯化鐵晶體過程中需保持鹽酸過量，其目的是 。

（6）由過濾2得到的濾液制備BaCl2的實驗操作依次為 、冷卻結晶、 、洗滌、干燥。

Answer 1

【答案】(12分)（1）鐵、銅（2分，各1分）

（2）2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O（2分）

（3）BD（2分，各1分）

（4）取最后一次洗滌液少許，滴入1～2滴硫酸鈉溶液，若不出現白色渾濁，表明已洗滌完全。（或取最后一次洗滌液少許，滴入1～2滴硝酸銀溶液，若不出現白色渾濁，表明已洗滌完全。）（2分）

（5）抑制Fe3＋水解（合理答案均可）（2分）

（6）蒸發濃縮 過濾（2分，各1分）

【解析】試題分析：加入過量的鐵屑，由于鐵的化學性質比銅活潑，因此可以吧金屬銅從鹽溶液中置換出來，同時鐵離子能氧化但只鐵生成亞鐵離子，因此在過濾得到的沉底那1中含有的金屬單質銅和過量的鐵，濾液含有亞鐵離子，鋇離子，氯離子，加入雙氧水將亞鐵離子氧化成鐵離子，再加入堿調節pH值使鐵離子變成氫氧化鐵沉淀除去，所以沉淀2為氫氧化鐵，進一步轉化為氯化鐵晶體，而濾液2則只剩氯化鋇，經過蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥進一步轉化為氯化鋇固體。（1）廢液中含有鐵離子和銅離子，加入過量的鐵粉后，銅離子反應生成銅，所以沉淀中含有銅和過量的鐵。（2）根據以上分析，氧化時，加入過氧化氫，與亞鐵離子反應生成鐵離子和水，離子方程式為2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O。（3）根據以上分析，加入試劑X調節pH值，使鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀而不能引入新的雜質，所以選BD。（4）檢驗沉淀是否洗滌干凈，就是檢驗過濾液中是否含有氯離子，所以操作為取最后一次洗滌液少許，滴入1～2滴硫酸鈉溶液，若不出現白色渾濁，表明已洗滌完全。（或取最后一次洗滌液少許，滴入1～2滴硝酸銀溶液，若不出現白色渾濁，表明已洗滌完全。）（5）因為氯化鐵蒸發時，水解生成容易揮發的氯化氫，所以制備氯化鐵晶體過程中需要保持鹽酸過量，抑制Fe3＋水解（合理答案均可）。（6）根據以上分析，氯化鋇容易，經過蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌，干燥進一步轉化為氯化鋇固體。