Question

利用化學原理對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理．
（1）染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO2-，可以在堿性條件下加入鋁粉除去（加熱處理后的廢水會產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體）．除去NO2-的離子方程式為

 

．
常溫下部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

陽離子	Fe3+	Fe2+	Mg2+	Al3+	Cu2+	Cr3+
開始沉淀時的pH	1.9	7.0	-	-	4.7	-
沉淀完全時的pH	3.2	9.0	11.1	8	6.7	9（＞9溶解）

（2）印刷電路銅板腐蝕劑常用FeCl₃．腐蝕銅板后的混合濁液中，若Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的濃度均為0.10mol?L^-1，請參照上表給出的數(shù)據(jù)和提供的藥品，簡述除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺的實驗步驟：①

 

；②

 

；③過濾．（提供的藥品：Cl₂、濃H₂SO₄、NaOH溶液、CuO、Cu）．

Answer 1

考點：離子方程式的書寫,物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：化學實驗基本操作

分析：（1）鋁與強堿能反應生成偏鋁酸鹽，高中學過的能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體是氨氣，由此判斷該反應的生成物，從而寫出離子方程式；
（2）除雜的原則是：除去雜質且不引進新的雜質，除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺，必須先使Fe²⁺轉化為Fe³⁺，再加入氧化銅除去多余的氯氣，調節(jié)溶液的PH值，使Fe³⁺完全轉化為氫氧化鐵從而除去溶液中的Fe³⁺．

解答： 解：（1）據(jù)題意知，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體是氨氣，鋁與強堿能反應生成偏鋁酸鹽，鋁是還原劑，NO₂^-是氧化劑，所以能發(fā)生氧化還原反應生成偏鋁酸鹽和氨水，離子方程式為：2Al+OH^-+NO₂^-+2H₂O=2AlO₂^-+NH₃?H₂O．
故答案為：2Al+OH^-+NO₂^-+2H₂O=2AlO₂^-+NH₃?H₂O；
（2）①除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺，根據(jù)生成沉淀所需溶液 的PH值知，若使Fe²⁺轉化為沉淀時，銅離子已經(jīng)完全沉淀，所以不符合題意，故首先把Fe²⁺轉化為Fe³⁺，加入氧化劑且不引進新的雜質，所以首先要通入足量氯氣將Fe²⁺氧化成Fe³⁺．
②通入足量氯氣后，溶液呈酸性，所以要加入某種物質除去溶液中的酸且不引進新的雜質，所以要加入氧化銅，使酸轉化為氯化銅，當溶液的pH值4.7時，銅離子開始出現(xiàn)沉淀，當溶液的pH值為3.2時，三價鐵離子沉淀完全，銅離子未產(chǎn)生沉淀，所以要使三價鐵離子和銅離子分離，溶液的pH值應為[3.2，4.7）．
故答案為：向溶液中通入足量Cl₂；向溶液中加入CuO調節(jié)pH3.2-4.7．

點評：本題考查了離子方程式的書寫、物質的分離等知識點，難度不大，注意會運用溶液的PH值對溶液中的離子進行分離，除雜的原則是：除去雜質且不引進新的雜質．