Question

某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Na^＋、Al^3＋、Fe^3＋、Cu^2＋、Cl^－。該廠利用如圖所示的工藝流程圖，利用常見的氣體氧化物、酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑，從廢水中生產(chǎn)出了氯化鐵、氧化鋁、NaCl晶體和金屬銅，產(chǎn)生了很好的社會經(jīng)濟效益。

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)圖中試劑1是________，試劑2是________。
(2)步驟1和步驟2所用到的玻璃儀器是________。
(3)步驟1反應的離子方程式為__________________________________。
(4)步驟3反應的離子方程式為__________________________________。
(5)從節(jié)約藥品和環(huán)保方面考慮，步驟5所發(fā)生反應的離子方程式應為____________________________。

Answer 1

(1)廢鐵屑　稀鹽酸
(2)漏斗、玻璃棒、燒杯
(3)Fe＋Cu^2＋=Cu＋Fe^2＋，F(xiàn)e＋2Fe^3＋=3Fe^2＋，F(xiàn)e＋2H^＋=Fe^2＋＋H₂↑
(4)2Fe^2＋＋H₂O₂＋2H^＋=2Fe^3＋＋2H₂O
(5)AlO₂＋2H₂O＋CO₂=Al(OH)₃↓＋HCO₃^—

所加試劑的關鍵是有效地將Na^＋、Al^3＋、Fe^3＋、Cu^2＋、Cl^－分離并得到相應產(chǎn)品。若試劑1為足量的廢鐵屑，F(xiàn)e與Cu^2＋、Fe^3＋、H^＋反應經(jīng)過濾后得到含有Fe、Cu的沉淀A，向Fe、Cu混合物中加入足量的稀鹽酸得到Cu和FeCl₂，F(xiàn)eCl₂再與H₂O₂反應得到FeCl₃：2Fe^2＋＋H₂O₂＋2H^＋=2Fe^3＋＋2H₂O。溶液A中含有Na^＋、Al^3＋、Fe^2＋、Cl^－，利用Al(OH)₃的兩性實現(xiàn)Fe^2＋、Al^3＋的分離，所以試劑3為過量的NaOH溶液，沉淀C為Fe(OH)₂，其與鹽酸反應生成FeCl₂，再經(jīng)步驟3可得FeCl₃，溶液C為NaCl、NaOH、NaAlO₂的混合液，向該溶液中通入過量的廉價CO₂，可將AlO₂^—Al(OH)₃沉淀，將得到的Al(OH)₃沉淀加熱即得到Al₂O₃，所得溶液D中含有NaCl、NaHCO₃，再用鹽酸調節(jié)其pH得到NaCl溶液，NaCl溶液經(jīng)蒸發(fā)、結晶得到NaCl晶體。