某工廠的廢金屬屑中主要成分為Cu、Fe和Al,此外還含有少量Al
2O
3和Fe
2O
3,該廠用上述廢金屬屑制取新型高效水處理劑Na
2FeO
4(高鐵酸鈉)等產(chǎn)品,過(guò)程為:
Ⅰ.向度金屬屑中加入過(guò)量的NaOH溶液,充分反應(yīng)后過(guò)濾;
Ⅱ.向Ⅰ所得固體中加入過(guò)量稀H
2SO
4,充分反應(yīng)后過(guò)濾;
Ⅲ.向Ⅱ所得固體中繼續(xù)加入熱的稀H
2SO
4,同時(shí)不斷鼓入空氣,固體溶解得CuSO
4溶液;
IV??????
(1)步驟Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑、Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑、Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
。
(2)步驟Ⅱ所得的濾液中一定含有的陽(yáng)離子為
Fe2+
Fe2+
。
(3)步驟Ⅲ獲得CuSO
4溶液的離子方程式為
2Cu+O2+4H+═2Cu2++2H2O
2Cu+O2+4H+═2Cu2++2H2O
。
(4)步驟Ⅱ所得濾液經(jīng)進(jìn)一步處理可制得Na
2FeO
4,流程如圖:
①測(cè)得濾液中c(Fe
2+)為amol?L
-1,若要處理1m
3濾液,理論上需要消耗25%的H
2O
2溶液
68a
68a
kg(用含a的代數(shù)式表示)。
②寫(xiě)出由Fe(OH)
3制取Na
2FeO
4的化學(xué)方程式
2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH═2Na2FeO4+3NaCl+5H2O
2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH═2Na2FeO4+3NaCl+5H2O
。