Question

某工廠排放的工業(yè)廢水中含F(xiàn)e³⁺、Al³⁺、Cu²⁺，為了減少環(huán)境污染，變廢為寶，利用廢鐵屑和其它化學試劑進行如下操作，得到了Fe₂O₃、Al₂O₃和金屬Cu．

請回答：
（1）固體A的成分是

 

．（用化學式表示）
（2）溶液B中的陽離子有

 

．
（3）寫出B→D的離子方程式

 

．
（4）試劑G是

 

（寫名稱）溶液E焰色反應(yīng)呈黃色，試劑H是

 

（用化學式表示）．

Answer 1

考點：金屬的回收與環(huán)境、資源保護

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）某工廠排放的工業(yè)廢水中含F(xiàn)e³⁺、Al³⁺、Cu²⁺，先加過量鐵2Fe³⁺+Fe═3 Fe²⁺，鐵在金屬活動順序表中排在銅的前面，所以鐵粉把銅置換出來，發(fā)生Fe+Cu²⁺═Cu+2Fe²⁺，由于鐵過量，所以所得固體包括Fe和Cu；
（2）根據(jù)工業(yè)廢水中加入鐵以后發(fā)生的反應(yīng)來確定溶液中的離子；
（3）過濾所得溶液B中含有Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2價的鐵離子被氯水氧化，生成+3價的鐵離子，2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，1mol氯氣參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子；檢驗Fe³⁺ 的方法是加KSCN溶液，溶液變紅；
（3）分離Al³⁺、Fe²⁺，需加強堿，利用氫氧化鋁的兩性進行分離，D→E是鋁離子生成氫氧化鋁沉淀，以及氫氧化鋁溶解在堿中的離子反應(yīng)，據(jù)此分析解答
（4）金屬鐵可以和鹽酸、稀硫酸之間反應(yīng)，但是金屬銅和稀鹽酸、稀硫酸之間不反應(yīng)，據(jù)此實現(xiàn)金屬鐵和銅的分離，鋁離子可以和氫氧根離子之間反應(yīng)生成可溶溶液，可以實現(xiàn)鋁離子和亞鐵離子的分離．

解答： 解：（1）根據(jù)流程圖中可以知道，完成回收鐵紅、Al₂O₃和金屬Cu，先加過量鐵粉，2Fe³⁺+Fe═3 Fe²⁺，鐵在金屬活動順序表中排在銅的前面，所以鐵粉把銅置換出來，Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu，過濾得到Fe、Cu，
故答案為：Fe、Cu；
（2）金屬鐵可以和鐵離子、銅離子之間反應(yīng)，過濾所得溶液B中含有Al³⁺、Fe²⁺，故答案為：Fe²⁺、Al³⁺（H⁺）；
（3）過濾所得溶液B中含有Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2價的鐵離子被氯水氧化，2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；該反應(yīng)中氯氣中氯元素從0價變?yōu)楫a(chǎn)物中的氯離子，化合價降低是氧化劑，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Clˉ；
（4）金屬鐵可以和鹽酸、稀硫酸之間反應(yīng)，但是金屬銅和稀鹽酸、稀硫酸之間不反應(yīng)，據(jù)此實現(xiàn)金屬鐵和銅的分離，所以試劑G是稀鹽酸或是稀硫酸，分離Al³⁺、Fe²⁺，需加強堿，氫氧化鋁既可以和強酸反應(yīng)還可以和強堿反應(yīng)，溶液E焰色反應(yīng)呈黃色說明含有鈉離子，說明試劑H是氫氧化鈉；
故答案為：稀鹽酸或稀硫酸、NaOH．

點評：本題以工業(yè)廢水中回收鐵紅、Al₂O₃和金屬Cu考查了物質(zhì)的分離和提純，注意根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)選擇分離提純的方法，題目難度中等．