Question

某工厂生产废液中含有大量的Cu²⁺ 、Fe³⁺、Fe²⁺ 、 。某兴趣小组设计了以下方案，对废液加以综合利用获得了Cu和绿矾(FeSO₄·7H₂O)：

请回答以下问题：

(1)操作1和操作2的名称是________。

(2)废液中加过量铁时发生反应的离子方程式为_______________、________________。

(3)合并溶液1和溶液2后，系列操作3包含__________、____________、过滤等操作。

(4)若使用得到的绿矾晶体制备净水剂Fe₂(SO₄)₃溶液，除在绿矾中加入适量稀硫酸外，还需要加入____(填标号)。

①稀H₂SO₄       ②Cl₂         ③H₂O₂       ④Fe粉

Answer

过滤 Fe + Cu2+ = Fe2+ ＋Cu Fe +2Fe3+ = 3Fe2+ 蒸发浓缩 冷却结晶 ③

【解析】

向含有大量的Cu2+、Fe3+、Fe2+、SO42-的废液中加入过量Fe粉，过滤所得滤渣1为Fe和Cu，滤液1中含有Fe2+和SO42-；用过量稀硫酸再溶解滤渣1，过滤除去Cu，滤液2与滤液1合并后蒸发浓缩、再冷却结晶并过滤得到绿矾晶体。

(1)操作1和操作2的目的是固液分离，则操作名称均为过滤；

(2)废液中加过量铁是为了还原Cu2+和Fe3+，则发生反应的离子方程式为Fe + Cu2+= Fe2+ ＋Cu、Fe +2Fe3+= 3Fe2+；

(3) 滤液2与滤液1合并后蒸发浓缩、再冷却结晶并过滤得到绿矾晶体；

(4)若使用得到的绿矾晶体制备净水剂Fe2(SO4)3溶液，除在绿矾中加入适量稀硫酸外，还需要加入加入氧化剂，氧化Fe2+生成Fe3+，同时不引入杂质，则：

①稀H2SO4只能起酸化作用，故①错误；

②Cl2能氧化Fe2+，但引入Cl-，故②错误；

③H2O2能氧化Fe2+，且不影响溶液的成分，故③正确；

④Fe粉只有还原性，不能氧化Fe2+，故④错误；

故答案为③。