測(cè)得某金屬冶煉廠的酸性工業(yè)廢水中，含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等離子．按照“變廢為寶”的原則，設(shè)計(jì)了如圖中的回收流程，要求利用常見的酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑，從該工業(yè)廢水中回收金、并生產(chǎn)化工原料鐵紅和氧化銅

請(qǐng)你完成下面的問題：
（1）流程圖中標(biāo)號(hào)處需加入的相應(yīng)物質(zhì)分別是：①
 
；②
 
；③
 
；④
 
；⑤
 
．
（2）寫出流程圖中①處可能發(fā)生的所有反應(yīng)的離子方程式：
 

（3）寫出流程圖中③處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
．
考點(diǎn)：金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù),"三廢"處理與環(huán)境保護(hù)
專題：元素及其化合物
分析：由工藝流程圖示知，E為鐵元素的離子，而A為銅、金的單質(zhì)，通過過濾將鐵元素與活潑性比它弱的銅、金分離出來，因此①處加入的物質(zhì)為鐵屑，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；②處加入稀硫酸以除去銅、金中過量的鐵屑，并將過濾后的硫酸亞鐵溶液與含F(xiàn)e2+的E溶液相混合；③處利用金不溶于硝酸的性質(zhì)將銅與金分離開；④處將得到的銅離子用氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀，從而再受熱分解為氧化銅；⑤處加入氫氧化鈉將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵沉淀，再利用空氣將其轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，最終受熱分解為鐵紅（氧化鐵），以此解答題中各小問．
解答： 解：由工藝流程圖示知，E為鐵元素的離子，而A為銅、金的單質(zhì)，通過過濾將鐵元素與活潑性比它弱的銅、金分離出來，因此①處加入的物質(zhì)為鐵屑，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；②處加入稀硫酸以除去銅、金中過量的鐵屑，并將過濾后的硫酸亞鐵溶液與含F(xiàn)e2+的E溶液相混合；③處利用金不溶于硝酸的性質(zhì)將銅與金分離開；④處將得到的銅離子用氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀，從而再受熱分解為氧化銅；⑤處加入氫氧化鈉將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵沉淀，再利用空氣將其轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，最終受熱分解為鐵紅（氧化鐵）．
（1）由以上分析可知①鐵屑；②稀硫酸；③稀硝酸；④氫氧化鈉；⑤氫氧化鈉，
故答案為：鐵屑；稀硫酸；稀硝酸；氫氧化鈉；氫氧化鈉；
（2）①處加入的物質(zhì)為鐵屑，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；
故答案為：Fe+2H+=Fe2++H2↑、2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Cu+Fe2+、2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+；
（3）③處利用金不溶于硝酸的性質(zhì)將銅與金分離開，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu+8HNO3（�。�=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，
故答案為：3Cu+8HNO3（�。�=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O．
點(diǎn)評(píng)：本題考查常見金屬及其化合物的綜合應(yīng)用，題目難度中等，本題注意鐵與多種氧化劑反應(yīng)的順序以及氫氧化亞鐵易被氧化的性質(zhì)．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

下列說法正確的是（　　）
A、22.4LH2的質(zhì)量為2g
B、CO2的摩爾質(zhì)量為44g
C、1molMg的最外層由1.204×1024個(gè)電子
D、2mol/LNa2SO4的溶液中SO42-為1.204×1024個(gè)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

只有一種元素的物質(zhì)（　�。�
A、可能是純凈物也可能是混合物
B、可能是單質(zhì)也可能是化合物
C、一定是純凈物
D、一定是一種單質(zhì)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

有A、B、C、D、E五種可溶性物質(zhì)，它們所含的陰、陽離子互不相同，分別是以下兩組離子中的各一種．
陽離子Na+   Al3+    Mg2+   Ba2+    Fe3+
陰離子Cl-    OH-    NO3-   CO32-    X
（1）某同學(xué)通過分析，認(rèn)為無需檢驗(yàn)就可確定其中兩種物質(zhì)的組成，分別標(biāo)記為A、B，試寫出這兩種物質(zhì)的化學(xué)式：
 
、
 
．
（2）在C的水溶液中加入Cu片，Cu不溶解，再加適量稀H2SO4，Cu會(huì)逐漸溶解．則C中一定含有
 
離子．
（3）當(dāng)D與B的溶液混合時(shí)，產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味氣體；當(dāng)D與A的溶液混合時(shí)，產(chǎn)生棕灰色沉淀，向該沉淀中滴入過量稀HNO3，發(fā)現(xiàn)最后仍有白色沉淀殘留．則X可能為
 
離子．
（4）你認(rèn)為能否通過上述已檢驗(yàn)出的物質(zhì)來確定E的組成？若能，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方案；若不能，簡(jiǎn)述理由．
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

硫代硫酸鈉俗稱大蘇打、海波，是重要的工業(yè)原料．文獻(xiàn)記錄，硫代硫酸鋪（Na2S2O3）溶液呈弱堿性，酸性環(huán)境中不穩(wěn)定，發(fā)生S2O32-+2H+=SO2↑+S↓+H2O
【實(shí)驗(yàn)】：（1）某化學(xué)興趣小組利用Na2S2O3探究外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響．實(shí)驗(yàn)方案如下，設(shè)置了A、B、C三組實(shí)驗(yàn)．
體積
反應(yīng)溫度/℃0.1mol?L-1Na2S2O30.1mol?L-1H2SO4H2O
A1010100
B10910V1
C50810V2
①其中最先變渾濁的是
 
．（填序號(hào)）
②若A與B探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則上述表中V1=
 
mL，理由是
 
．
（2）下列是某研究性小組對(duì)Na2S2O3的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)一步探究．向Na2S2O3溶液中滴加少量新制氯水，氯水顏色很快褪去．
查閱文獻(xiàn)知：
Ⅰ．Na2S2O3有還原性，可以被Cl2等強(qiáng)氧化劑氧化；
Ⅱ．少量Ag+可以與S2O2-3成白色沉淀，但充分振蕩后會(huì)溶解；
Ⅲ．硫代硫酸鋇易溶于水．
①甲同學(xué)向反應(yīng)后的溶液中滴加少量硝酸銀溶液，充分振蕩后觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，并據(jù)此認(rèn)為氯水可將Na2S2O3氧化．
你認(rèn)為該方案是否合理，并說明理由
 
．
②請(qǐng)寫出發(fā)生氧化還原反應(yīng)使氯水褪色的離子反應(yīng)方程式
 
．
③若你認(rèn)為不合理，請(qǐng)你重新設(shè)計(jì)一個(gè)合理的實(shí)驗(yàn)方案，證明Na2S2O3和Cl2發(fā)生了氧化還原反應(yīng)．（若認(rèn)為合理，本題可以不做）
實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論
 
 
【問題與討論】
（3）乙同學(xué)提出，若氯水可以氧化S2O2-3，那么硝酸也可以氧化S2O2-3．并推測(cè)若加入硝酸后溶液中不會(huì)出現(xiàn)沉淀，并在試管口可以看到紅棕色氣體生成．該同學(xué)向3%的硫代硫酸鈉溶液中逐滴加入5%稀硝酸，發(fā)現(xiàn)立即有渾濁，并沒有出現(xiàn)紅棕色氣體，直至加入較多的稀硝酸后才發(fā)現(xiàn)有紅棕色氣體生成．請(qǐng)你解釋產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

有機(jī)物A為茉莉香型香料．

（1）A分子中含氧官能團(tuán)的名稱是
 
．
（2）C的分子結(jié)構(gòu)可表示為如圖1（其中R代表烴基）．A分子結(jié)構(gòu)中只有一個(gè)甲基，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是
 
．
（3）B不能發(fā)生的反應(yīng)是（填編號(hào)）
 
．
A．氧化反應(yīng)         B．加成反應(yīng)
C．取代反應(yīng)         D．水解反應(yīng)
（4）在濃硫酸存在下，B與乙醇共熱生成化合物C13H16O2的化學(xué)方程式是
 
．
（5）在催化劑作用下，B發(fā)生聚合反應(yīng)生成聚合物的化學(xué)方程式是
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

我國(guó)化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)．他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物質(zhì)溶解度的差異，以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料先制得NaHCO3，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿．下面是在實(shí)驗(yàn)室中模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的實(shí)驗(yàn)步驟：
第一步：連接好裝置，檢驗(yàn)氣密性，在儀器內(nèi)裝入藥品．
第二步：先讓一裝置發(fā)生反應(yīng)，直到產(chǎn)生的氣體不能再在C中溶解時(shí)，再通入另一裝置中產(chǎn)生的氣體，片刻后，C中出現(xiàn)固體．繼續(xù)向C中通入兩種氣體，直到不再有固體產(chǎn)生．
第三步：過濾C中所得的混合物，得到NaHCO3固體．
第四步：向?yàn)V液中加入適量的NaCl粉末，有NH4Cl晶體析出．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）圖中裝置的連接順序是：（a）接
 
，
 
接
 
，（b）接
 
．

（2）A中常選用的固體反應(yīng)物為
 
，D中應(yīng)選用的液體為
 
：B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
．
（3）第二步驟中必須先讓
 
裝置先發(fā)生反應(yīng)．
（4）C中用球形干燥管而不用直導(dǎo)管，其作用是
 
，C中廣口瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生固體的總化學(xué)方程式為
 
．
（5）第四步中分離出NH4Cl晶體的操作是
 
；其所得的NH4Cl晶體中常含有少量的NaCl和NaHCO3約占5%-8%），請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明所得固體的成分大部分是NH4Cl．簡(jiǎn)要寫出操作和現(xiàn)象
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

甲、乙兩同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究硝酸與鐵反應(yīng)的產(chǎn)物．

文獻(xiàn)記載：I．在濃硝酸和活潑金屬反應(yīng)過程中，隨著硝酸濃度的降低，其生成的產(chǎn)物有+4、+2、-3價(jià)等氮的化合物．
Ⅱ．FeSO4+NO?Fe（NO）SO4（棕色）△H＜0．Ⅲ．NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收．
甲的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象記錄如下：
實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
打開彈簧夾，通入一段時(shí)間CO2，關(guān)閉彈簧夾．
打開分液漏斗活塞，將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中，關(guān)閉活塞．無明顯現(xiàn)象．
加熱燒瓶，反應(yīng)開始后停止加熱．①A中有紅棕色氣體產(chǎn)生，一段時(shí)間后，氣體顏色逐漸變淺； B中溶液變棕色； C中溶液紫色變淺．②反應(yīng)停止后，A中無固體剩余．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現(xiàn)象的原因是
 
．
（2）證明反應(yīng)后A溶液中是否含有Fe2+，選擇的藥品是（填序號(hào)）
 
．證明反應(yīng)后A溶液中是否含有
Fe3+，選擇的藥品是（填序號(hào)）
 
．
a．鐵粉   b．溴水    c．（K3Fe（CN）6）鐵氰化鉀溶液    d．硫氰化鉀溶液
（3）甲同學(xué)取少量B中溶液，加熱，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
 
．請(qǐng)用化學(xué)平衡原理解釋原因：
 
．甲同學(xué)依據(jù)該現(xiàn)象得出的結(jié)論是A中有NO生成．
（4）乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)得出A中有NO生成的證據(jù)不足．為獲取充足的證據(jù)，乙仍采用該裝置和操作進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，乙作出的改變是
 
，證明有NO生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

能源危機(jī)是當(dāng)前全球面臨的問題，研究化學(xué)反應(yīng)熱和開發(fā)新能源有重要的現(xiàn)實(shí)意義．
（1）金剛石和石墨均為碳的同素異形體，已知：C（金剛石，s）=C（石墨，s）△H=-1.9kJ/mol-1，C（金剛石，s）+O2（g）=CO2（g）△H=-395.4kJ/mol-1，則金剛石和石墨中
 
（填“金剛石”或“石墨”）更穩(wěn)定，石墨的燃燒熱△H=
 
 kJ/mol-1．
（2）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol-1，2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ/mol-1，則CO（g）與NO（g）反應(yīng)生成N2（g）和CO2（g）的熱化學(xué)方程式為
 

（3）生物質(zhì)資源是一種污染小的可再生能源．生物質(zhì)的主要轉(zhuǎn)化途徑及主要產(chǎn)物如下圖．

①下列有關(guān)說法正確的是
 
．   
a．生物質(zhì)能，本質(zhì)上能量來源于太陽能
b．由纖維素水解獲得的乙醇作燃料是利用了生物質(zhì)能
c．生物質(zhì)裂解獲得的汽油、柴油等屬于純凈物
d．由植物秸桿等厭氧發(fā)酵獲得的沼氣，主要成分是甲烷
②由生物質(zhì)能獲得的CO和H2，可以合成甲醇和二甲醚（CH3OCH3）及許多烴類物質(zhì)．當(dāng)兩者1：1催化反應(yīng)，其原子利用率達(dá)100%，合成的物質(zhì)可能是
 
．
a．汽油      b．甲醇（CH4O）  c．甲醛（CH2O）  d．乙酸（C2H4O2）

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同步練習(xí)冊(cè)答案