Question

【題目】某化學(xué)興是小組對一種度舊合金(含有Cu、Fe、Si等元素)進(jìn)行分離、回收利用，所設(shè)計工藝流程如下。

已知298℃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，當(dāng)離子濃度小于1×10-5認(rèn)為離子沉淀完全。

回答下列問題:

（1）操作I、lI、III為_______，固體A是__________(填化學(xué)式)。

（2）加入過量FeC13溶液過程中與較不活潑的金屬反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。

（3）調(diào)節(jié)pH至2.9--3.2的目的___________________。

（4）①向溶液b中加入酸性KMn04溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________。

②若將溶液b配制成250ml溶液，用滴定管取配制后的溶液25.00m1；再用amol/LKMnO4溶液滴定，恰好反應(yīng)時消耗KMn04溶液VmL,則流程圖中所得紅棕色固體C的質(zhì)量為___g(用含a、v的代數(shù)式表示)

（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，最后沉淀的金屬離子為____________(填金屬陽離子)。

（6）用惰性電極電解(Cu2+、K+、C1-溶液)一段時間后，陰、陽兩極均產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體6.72L，陰極析出固體3.2g，則原溶液C1-的物質(zhì)的量為_____________。

Answer 1

【答案】 過濾 Si 2FeCl3 +Cu= 2FeCl2+CuCl2 使Fe3+沉淀完全 MnO4－ + 5Fe2+ + 8H+= Mn2++ 5Fe3++4H2O 4aV Mn2+ 0.5 mol

【解析】(1) 操作I、lI、III都是將固體和液體分開，操作方法為過濾。合金中的銅、鐵能與氯化鐵溶液反應(yīng)而溶解，硅不反應(yīng)，故剩余的固體為硅。（2）合金中銅不活潑，和氯化鐵溶液反應(yīng)的是銅，方程式為2FeCl3 +Cu= 2FeCl2+CuCl2。（3）Fe3+在PH=3.2時沉淀完全，故調(diào)節(jié)pH至2.9--3.2使Fe3+沉淀完全。（4）①向溶液b中加入酸性KMn04溶液，高錳酸鉀會把Fe2+氧化成Fe3+，方程式為：MnO4－ + 5Fe2+ + 8H+= Mn2++ 5Fe3++4H2O。②由MnO4－ ——5Fe2+ n(Fe2+)=5n(MnO4－)=aV×10-3×5mol.因取出的溶液是配成溶液的十分之一，則Fe2+總的物質(zhì)的量為aV×10-3×50mol.再有2 Fe2+—Fe2O3可得n（Fe2O3）=aV×10-3×25mol，則m（Fe2O3）= aV×10-3×25×160= 4aVg. （5）向溶液c中逐滴加入KOH溶液,會生成氫氧化物沉淀，Ksp[Mn(OH)2]的值最大，說明Mn(OH)2的溶解度最大，最后沉淀，故最后沉淀的金屬離子為Mn2+。（6）陰極上發(fā)生兩個電極反應(yīng)，Cu2+和H+都參與了反應(yīng)，Cu2+反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.1mol電子，H+反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.6mol電子，共轉(zhuǎn)移電子0.7mol。陽極也發(fā)生了兩個反應(yīng)，Cl-和OH-都參與反應(yīng)生成Cl2和O2，兩種氣體共為6.72/22.4=0.3mol。設(shè)Cl2xmol，O2為ymol，可列方程2x+4y=0.7 2x+y=o.3 解得x=0.25 y=0.05 Cl2為0.25mol則Cl-為0.5mol。