測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，設計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

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

（3）寫出流程圖中③處發(fā)生反應的化學方程式
 
．
考點：金屬的回收與環(huán)境、資源保護,"三廢"處理與環(huán)境保護
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，反應的化學方程式為3Cu+8HNO3（�。�=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，
故答案為：3Cu+8HNO3（�。�=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O．
點評：本題考查常見金屬及其化合物的綜合應用，題目難度中等，本題注意鐵與多種氧化劑反應的順序以及氫氧化亞鐵易被氧化的性質(zhì)．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 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個電子
D、2mol/LNa2SO4的溶液中SO42-為1.204×1024個

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科目：高中化學 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 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）某同學通過分析，認為無需檢驗就可確定其中兩種物質(zhì)的組成，分別標記為A、B，試寫出這兩種物質(zhì)的化學式：
 
、
 
．
（2）在C的水溶液中加入Cu片，Cu不溶解，再加適量稀H2SO4，Cu會逐漸溶解．則C中一定含有
 
離子．
（3）當D與B的溶液混合時，產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味氣體；當D與A的溶液混合時，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）你認為能否通過上述已檢驗出的物質(zhì)來確定E的組成？若能，簡述實驗方案；若不能，簡述理由．
 
．

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科目：高中化學 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
【實驗】：（1）某化學興趣小組利用Na2S2O3探究外界因素對化學反應速率的影響．實驗方案如下，設置了A、B、C三組實驗．
體積
反應溫度/℃0.1mol?L-1Na2S2O30.1mol?L-1H2SO4H2O
A1010100
B10910V1
C50810V2
①其中最先變渾濁的是
 
．（填序號）
②若A與B探究濃度對反應速率的影響，則上述表中V1=
 
mL，理由是
 
．
（2）下列是某研究性小組對Na2S2O3的化學性質(zhì)進一步探究．向Na2S2O3溶液中滴加少量新制氯水，氯水顏色很快褪去．
查閱文獻知：
Ⅰ．Na2S2O3有還原性，可以被Cl2等強氧化劑氧化；
Ⅱ．少量Ag+可以與S2O2-3成白色沉淀，但充分振蕩后會溶解；
Ⅲ．硫代硫酸鋇易溶于水．
①甲同學向反應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)此認為氯水可將Na2S2O3氧化．
你認為該方案是否合理，并說明理由
 
．
②請寫出發(fā)生氧化還原反應使氯水褪色的離子反應方程式
 
．
③若你認為不合理，請你重新設計一個合理的實驗方案，證明Na2S2O3和Cl2發(fā)生了氧化還原反應．（若認為合理，本題可以不做）
實驗步驟預期現(xiàn)象及結論
 
 
【問題與討論】
（3）乙同學提出，若氯水可以氧化S2O2-3，那么硝酸也可以氧化S2O2-3．并推測若加入硝酸后溶液中不會出現(xiàn)沉淀，并在試管口可以看到紅棕色氣體生成．該同學向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．請你解釋產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

有機物A為茉莉香型香料．

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

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科目：高中化學 來源： 題型：

我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻．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，進而生產(chǎn)出純堿．下面是在實驗室中模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的實驗步驟：
第一步：連接好裝置，檢驗氣密性，在儀器內(nèi)裝入藥品．
第二步：先讓一裝置發(fā)生反應，直到產(chǎn)生的氣體不能再在C中溶解時，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：向濾液中加入適量的NaCl粉末，有NH4Cl晶體析出．
請回答下列問題：
（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物為
 
，D中應選用的液體為
 
：B中發(fā)生反應的化學方程式為
 
．
（3）第二步驟中必須先讓
 
裝置先發(fā)生反應．
（4）C中用球形干燥管而不用直導管，其作用是
 
，C中廣口瓶內(nèi)產(chǎn)生固體的總化學方程式為
 
．
（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%），請設計一個簡單的實驗證明所得固體的成分大部分是NH4Cl．簡要寫出操作和現(xiàn)象
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

甲、乙兩同學用如圖所示裝置進行實驗，探究硝酸與鐵反應的產(chǎn)物．

文獻記載：I．在濃硝酸和活潑金屬反應過程中，隨著硝酸濃度的降低，其生成的產(chǎn)物有+4、+2、-3價等氮的化合物．
Ⅱ．FeSO4+NO?Fe（NO）SO4（棕色）△H＜0．Ⅲ．NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收．
甲的實驗操作和現(xiàn)象記錄如下：
實驗操作實驗現(xiàn)象
打開彈簧夾，通入一段時間CO2，關閉彈簧夾．
打開分液漏斗活塞，將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中，關閉活塞．無明顯現(xiàn)象．
加熱燒瓶，反應開始后停止加熱．①A中有紅棕色氣體產(chǎn)生，一段時間后，氣體顏色逐漸變淺； B中溶液變棕色； C中溶液紫色變淺．②反應停止后，A中無固體剩余．
請回答下列問題：
（1）滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現(xiàn)象的原因是
 
．
（2）證明反應后A溶液中是否含有Fe2+，選擇的藥品是（填序號）
 
．證明反應后A溶液中是否含有
Fe3+，選擇的藥品是（填序號）
 
．
a．鐵粉   b．溴水    c．（K3Fe（CN）6）鐵氰化鉀溶液    d．硫氰化鉀溶液
（3）甲同學取少量B中溶液，加熱，實驗現(xiàn)象是
 
．請用化學平衡原理解釋原因：
 
．甲同學依據(jù)該現(xiàn)象得出的結論是A中有NO生成．
（4）乙同學認為甲同學得出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行對照實驗，乙作出的改變是
 
，證明有NO生成的實驗現(xiàn)象是
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

能源危機是當前全球面臨的問題，研究化學反應熱和開發(fā)新能源有重要的現(xiàn)實意義．
（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）反應生成N2（g）和CO2（g）的熱化學方程式為
 

（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)．當兩者1：1催化反應，其原子利用率達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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同步練習冊答案