Question

9．某工厂排放的工业废水中含Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺，为了减少环境污染，变废为宝，利用废铁屑制得Fe₂O₃、Al₂O₃和金属Cu，过程如下．

请回答：
（1）固体A的成分是Fe和Cu（填化学式）．
（2）溶液B中的金属阳离子有Al³⁺、Fe²⁺．
（3）B→D反应的离子方程式是2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（4）试剂G是盐酸（填名称）．

Answer 1

分析 由流程可知，某工厂排放的工业废水中含Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺，先加过量铁2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，铁在金属活动顺序表中排在铜的前面，所以铁粉把铜置换出来，发生Fe+Cu²⁺═Cu+2Fe²⁺，由于铁过量，可知固体A中含Fe和Cu；试剂G为盐酸，Cu与盐酸不反应，则固体C为Cu，溶液B中含Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化，2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；再加过量D为NaOH，溶液E为偏铝酸钠，沉淀F为Fe（OH）₃，以此来解答．

解答 解：由流程可知，某工厂排放的工业废水中含Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺，先加过量铁2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，铁在金属活动顺序表中排在铜的前面，所以铁粉把铜置换出来，发生Fe+Cu²⁺═Cu+2Fe²⁺，由于铁过量，可知固体A中含Fe和Cu；试剂G为盐酸，Cu与盐酸不反应，则固体C为Cu，溶液B中含Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化，2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；再加过量D为NaOH，溶液E为偏铝酸钠，沉淀F为Fe（OH）₃，
（1）由上述分析可知，A为Fe和Cu，故答案为：Fe和Cu；
（2）溶液B中的金属阳离子有Al³⁺、Fe²⁺，故答案为：Al³⁺、Fe²⁺；
（3）B→D反应的离子方程式是2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（4）由上述分析可知，G为盐酸，故答案为：盐酸．

点评 本题考查混合物分离提纯，为高考常见题型，侧重于学生的分析与实验能力的考查，把握流程中的反应及混合物分离方法为解答该类题目的关键，题目难度不大．