Question

某化学实验室产生的废液中含有Fe^3＋、Cu^2＋、Ba^2＋、Cl^－四种离子，现设计下列方案对废液进行处理，以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。

（1）沉淀1中含有的金属单质是             。

（2）氧化时加入H₂O₂溶液发生反应的离子方程式为                。

（3）下列物质中，可以作为试剂X的是          （填字母）。

A．BaCl₂        B．BaCO₃     C．NaOH        D．Ba(OH)₂

（4）检验沉淀2洗涤是否完全的方法是                。

（5）制备氯化铁晶体过程中需保持盐酸过量，其目的是                  。

（6）由过滤2得到的滤液制备BaCl₂的实验操作依次为         、冷却结晶、        、洗涤、干燥。

Answer

(12分)（1）铁、铜（2分，各1分）

（2）2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O（2分）

（3）BD（2分，各1分）

（4）取最后一次洗涤液少许，滴入1～2滴硫酸钠溶液，若不出现白色浑浊，表明已洗涤完全。（或取最后一次洗涤液少许，滴入1～2滴硝酸银溶液，若不出现白色浑浊，表明已洗涤完全。）（2分）

（5）抑制Fe3＋水解（合理答案均可）（2分）

（6）蒸发浓缩 过滤（2分，各1分）

【解析】

试题分析：加入过量的铁屑，由于铁的化学性质比铜活泼，因此可以吧金属铜从盐溶液中置换出来，同时铁离子能氧化但只铁生成亚铁离子，因此在过滤得到的沉底那1中含有的金属单质铜和过量的铁，滤液含有亚铁离子，钡离子，氯离子，加入双氧水将亚铁离子氧化成铁离子，再加入碱调节pH值使铁离子变成氢氧化铁沉淀除去，所以沉淀2为氢氧化铁，进一步转化为氯化铁晶体，而滤液2则只剩氯化钡，经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥进一步转化为氯化钡固体。（1）废液中含有铁离子和铜离子，加入过量的铁粉后，铜离子反应生成铜，所以沉淀中含有铜和过量的铁。（2）根据以上分析，氧化时，加入过氧化氢，与亚铁离子反应生成铁离子和水，离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O。（3）根据以上分析，加入试剂X调节pH值，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀而不能引入新的杂质，所以选BD。（4）检验沉淀是否洗涤干净，就是检验过滤液中是否含有氯离子，所以操作为取最后一次洗涤液少许，滴入1～2滴硫酸钠溶液，若不出现白色浑浊，表明已洗涤完全。（或取最后一次洗涤液少许，滴入1～2滴硝酸银溶液，若不出现白色浑浊，表明已洗涤完全。）（5）因为氯化铁蒸发时，水解生成容易挥发的氯化氢，所以制备氯化铁晶体过程中需要保持盐酸过量，抑制Fe3＋水解（合理答案均可）。（6）根据以上分析，氯化钡容易，经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤，干燥进一步转化为氯化钡固体。

考点： 物质的分离和提纯的方法和基本操作综合应用