Question

18．某工廠廢液中含有氯化鈉．氯化銅和氯化亞鐵．某課外小組要從廢液中回收銅并得到鐵紅（主要成分Fe₂O₃），要求全過程不引入其他金屬元素．
設(shè)計實驗方案如圖所示：

回答下列問題．
（1）操作a要用到玻璃棒，其作用是引流．
（2）固體甲中加入過量鹽酸的反應(yīng)化學(xué)方程為Fe+2HCl₂=FeCl₂+H₂↑．
（3）已知氫氧化鐵在加熱條件下會分解生成兩種氧化物，根據(jù)所提供的信息請寫出步驟④的化學(xué)方程式4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃
（4）步驟①②③中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，其中屬于復(fù)分解反應(yīng)的是③（填序號）．

Answer 1

分析 向廢水中加入過量的鐵，可以把銅還原出來，過濾得到銅、鐵．再向固體中加入過量的鹽酸，可以把鐵除去．這時的固體中只含有銅；溶液甲中含有溶質(zhì)氯化亞鐵和氯化鈉，溶液乙中含有氯化亞鐵和鹽酸向其加入過量的B，氯化亞鐵全部和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀，據(jù)此分析回答有關(guān)的問題．

解答 解：廢液中含有氯化鈉、氯化銅和氯化亞鐵，由于目的是獲得銅和鐵紅，所以需要在過程中銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，根據(jù)流程可以看成銅應(yīng)該出現(xiàn)在固體甲中，所以A就是轉(zhuǎn)化銅離子用的鐵粉，為使銅離子徹底轉(zhuǎn)化，所以應(yīng)該加入過量的鐵粉．這樣導(dǎo)致固體甲為生成的銅和剩余的鐵粉．當(dāng)加入過量鹽酸時，使鐵粉完全從銅粉中除掉，所以固體乙是純凈的銅粉，溶液乙為生成的氯化亞鐵和剩余的鹽酸．而溶液甲為氯化鈉和生成的氯化亞鐵．溶液甲和乙加入過量的B后生成氫氧化亞鐵，說明B為氫氧化鈉等可溶性堿，由此可知：
（1）過濾可以除去不溶于水的物質(zhì)，所以，操作a是過濾，要用到玻璃棒，玻璃棒起引流作用；
（2）固體甲中加入過量鹽酸，是過量的鐵與鹽酸發(fā)生了反應(yīng)，反應(yīng)化學(xué)方程是：Fe+2HCl₂=FeCl₂+H₂↑；
（3）由題意可知，氫氧化亞鐵在氧氣和水的作用下生成氫氧化鐵，反應(yīng)的方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
（4）由題意可知發(fā)生的反應(yīng)有：①是鐵和氯化銅反應(yīng)；②是鐵和鹽酸反應(yīng)；③中發(fā)生兩個反應(yīng)；氯化亞鐵和氫氧化鈉反應(yīng)，鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)．這兩個反應(yīng)都屬于復(fù)分解反應(yīng)，①②中金屬與鹽、金屬與酸的反應(yīng)都是置換反應(yīng)．
故答案為：（1）引流；（2）Fe+2HCl₂=FeCl₂+H₂↑；（3）4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；（4）③．

點評 本題主要考查了對金屬活動性順序的應(yīng)用以及酸堿鹽的性質(zhì)，根據(jù)反應(yīng)是否發(fā)生判斷物質(zhì)的存在，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．