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，利用廢鐵屑和其他化學(xué)試劑進(jìn)行如下操作，得到了鐵紅、Al₂O₃和金屬Cu，回答下列問題：

（1）固體A的成分是

 

（化學(xué)式表示），溶液B中主要陽離子有

 

（離子符號(hào)）．
（2）要將固體A與溶液B分離、固體C與溶液B分離、沉淀F與溶液E分離都要用到的實(shí)驗(yàn)操作是

 

．
（3）試劑G和H分別是

 

（填字母）
A、HCl和BaCl₂   B、HCl和NaOH    C、NaOH和HCl   D、HCl和NH₃．H₂O
（4）寫出“溶液B→溶液D”中反應(yīng)的離子方程式

 

；
（5）寫出沉淀F灼燒后得到鐵紅的化學(xué)方程式

 

．
（6）用文字?jǐn)⑹觥叭芤篍→Al₂O₃”工業(yè)生產(chǎn)的反應(yīng)過程

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無機(jī)物的推斷

專題：

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(dòng)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；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；
（2）分離液體與不溶性固體通常用過慮；
（3）由于固體A溶于G得固體C和溶液B，對(duì)照框圖和得到了鐵紅、Al₂O₃和金屬Cu，可以確定C為Cu，所以試劑G只能是HCl，過濾所得溶液B中含有Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2價(jià)的鐵離子被氯水氧化，生成+3價(jià)的鐵離子，F(xiàn)灼燒得鐵紅，故F為Fe（OH）₃，所以H為NaOH；
（4）“溶液B→溶液D”是溶液B中含有Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2價(jià)的鐵離子被氯水氧化，生成+3價(jià)的鐵離子；
（5）氫氧化鐵灼燒后得到氧化鐵和水；
（6）溶液E中含有AlO₂^-和OH^-，通入過量的二氧化碳得氫氧化鋁，再受熱分解 可得氧化鋁．

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(dòng)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，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：Fe、Cu；Fe²⁺、Al³⁺和H⁺；
（2）分離液體與不溶性固體通常用過慮，故答案為：過濾；
（3）由于固體A溶于G得固體C和溶液B，對(duì)照框圖和得到了鐵紅、Al₂O₃和金屬Cu，可以確定C為Cu，所以試劑G只能是HCl，過濾所得溶液B中含有Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2價(jià)的鐵離子被氯水氧化，生成+3價(jià)的鐵離子，F(xiàn)灼燒得鐵紅，故F為Fe（OH）₃，所以H為NaOH，所以選B；
故答案為：B；
（4）“溶液B→溶液D”是溶液B中含有Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2價(jià)的鐵離子被氯水氧化，生成+3價(jià)的鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（5）氫氧化鐵灼燒后得到氧化鐵和水，反應(yīng)方程式為2Fe（OH）₃

加熱  .

Fe₂O₃+3H₂O，故答案為：2Fe（OH）₃

加熱  .

Fe₂O₃+3H₂O；
（6）溶液E中含有AlO₂^-和OH^-，在溶液E中通入足量的CO₂得到Al（OH）₃，過濾后加熱Al（OH）₃得到Al₂O₃，
故答案為：在溶液E中通入足量的CO₂得到Al（OH）₃，過濾后加熱Al（OH）₃得到Al₂O₃．

點(diǎn)評(píng)：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．