某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4（高铁酸钠）等产品，过程如下：I.向废金属屑中加入过量的NaOH

Question

某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al₂O₃和Fe₂O₃，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na₂FeO₄（高铁酸钠）等产品，过程如下：

I.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液，充分反应后过滤；

II.向I所得固体中加入过量稀H₂SO₄，充分反应后过滤；

III.向II所得固体中继续加入热的稀H₂SO₄，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO₄溶液；

IV.（1）步骤I中发生反应的化学方程式为          、          。

（2）步骤II所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe³⁺，用离子方程式解释其

可能的原因          。

（3）步骤III获得CuSO₄溶液的离子方程式为          。

（4）步骤II所得滤液经进一步处理可制得Na₂FeO₄，流程如下：

①测得滤液中c(Fe²⁺) 为a mol·L^-1，若要处理1 m³滤液，理论上需要消耗25 % 的H₂O₂溶液_________kg

（用含a的代数式表示）。

②写出由Fe(OH)₃制取Na₂FeO₄的化学方程式___________。

 

Answer 1

（1）2Al+2H₂O+2NaOH⁼2NaAlO₂+3H₂↑（2分）

Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O（2分）

（2） 2Fe³⁺⁺Fe=3Fe²⁺ （或2Fe³⁺⁺Cu＝2Fe²⁺⁺Cu²⁺或Fe+Fe₂O₃₊6H⁺ ＝3Fe²⁺+3 H₂O等）（1分）

（3）2Cu+O₂₊4H⁺  2Cu²⁺⁺2H₂O（2分）

（4） ① 68 a（2分）

②2Fe(OH)₃₊3NaClO+4NaOH＝2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O （2分）