Question

某大型化工厂产生的酸性废液中含有两种金属离子：Fe^3＋、Cu^2＋，化学小组设计了如下图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。

(1)操作①的名称是________________， 沉淀A中含有的金属单质有________________。

(2)溶液A中加入H₂O₂溶液过程中发生反应的离子反应式________________________________，操作②为持续加热保温，在此过程中温度不宜过高的原因是________________________________。

(3)检验溶液B中含有的金属阳离子的实验方法为：取少量溶液B于洁净的小试管中，加入______试剂，溶液迅速转变为________色，即可检验。

(4)操作③中发生反应的离子方程式为_________________________________________。

Answer

过滤 铁和铜 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O H2O2高温易分解 硫氰化钾溶液 红 Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4+

【解析】

Fe3+、Cu2+和过量的铁反应生成亚铁离子和单质铜，通过过量得到固体A和溶液A由于铁过量，沉淀A为铁和铜的混合物，溶液A含亚铁离子；亚铁离子具有还原性，易被氧化剂氧化，故加入过氧化氢能把亚铁离子氧化成铁离子，故溶液B中含铁离子；铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉淀，故沉淀C为氢氧化铁沉淀，得到的溶液D中主要含有铵根离子，废水通过处理不含Fe3+、Cu2+，可以排放，据此分析解答。

(1)分离沉淀和溶液采取过滤的方法，操作①加入的过量的铁屑，由于铁的化学性质比铜活泼，因此可以把金属铜从盐溶液中置换出来，同时Fe3+能氧化单质铁生成Fe2+，因此在第①得到的滤渣中都含有金属铜过量的铁，

故答案为：过滤；铁和铜；

(2)溶液A含亚铁离子，能与双氧水发生氧化还原反应，反应的离子反应式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，双氧水受热易分解，所以操作②为持续加热保温但温度不宜过高，

故答案为：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；H2O2高温易分解；

(3)B中含铁离子，用硫氰化钾来检验，铁离子与硫氰化钾反应出现红色溶液，

故答案为：硫氰化钾溶液；红；

(4)铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉淀和铵根离子，反应的离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4+，

故答案为：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4+。