Question

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，利用废铁屑和其他化学试剂进行如下操作，得到了铁红、Al₂O₃和金属Cu，回答下列问题：

（1）固体A的成分是

 

（化学式表示），溶液B中主要阳离子有

 

（离子符号）．
（2）要将固体A与溶液B分离、固体C与溶液B分离、沉淀F与溶液E分离都要用到的实验操作是

 

．
（3）试剂G和H分别是

 

（填字母）
A、HCl和BaCl₂   B、HCl和NaOH    C、NaOH和HCl   D、HCl和NH₃．H₂O
（4）写出“溶液B→溶液D”中反应的离子方程式

 

；
（5）写出沉淀F灼烧后得到铁红的化学方程式

 

．
（6）用文字叙述“溶液E→Al₂O₃”工业生产的反应过程

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：

分析：（1）某工厂排放的工业废水中含Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺，先加过量铁2Fe³⁺+Fe═3 Fe²⁺，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，所以所得固体包括Fe和Cu；根据工业废水中加入铁以后发生的反应来确定溶液中的离子；
（2）分离液体与不溶性固体通常用过虑；
（3）由于固体A溶于G得固体C和溶液B，对照框图和得到了铁红、Al₂O₃和金属Cu，可以确定C为Cu，所以试剂G只能是HCl，过滤所得溶液B中含有Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化，生成+3价的铁离子，F灼烧得铁红，故F为Fe（OH）₃，所以H为NaOH；
（4）“溶液B→溶液D”是溶液B中含有Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化，生成+3价的铁离子；
（5）氢氧化铁灼烧后得到氧化铁和水；
（6）溶液E中含有AlO₂^-和OH^-，通入过量的二氧化碳得氢氧化铝，再受热分解 可得氧化铝．

解答： 解：（1）根据流程图中可以知道，完成回收铁红、Al₂O₃和金属Cu，先加过量铁粉，2Fe³⁺+Fe═3 Fe²⁺，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，Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu，过滤得到Fe、Cu，金属铁可以和铁离子、铜离子之间反应，过滤所得溶液B中含有Al³⁺、Fe²⁺，
故答案为：Fe、Cu；Fe²⁺、Al³⁺和H⁺；
（2）分离液体与不溶性固体通常用过虑，故答案为：过滤；
（3）由于固体A溶于G得固体C和溶液B，对照框图和得到了铁红、Al₂O₃和金属Cu，可以确定C为Cu，所以试剂G只能是HCl，过滤所得溶液B中含有Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化，生成+3价的铁离子，F灼烧得铁红，故F为Fe（OH）₃，所以H为NaOH，所以选B；
故答案为：B；
（4）“溶液B→溶液D”是溶液B中含有Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化，生成+3价的铁离子，反应的离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（5）氢氧化铁灼烧后得到氧化铁和水，反应方程式为2Fe（OH）₃

加热  .

Fe₂O₃+3H₂O，故答案为：2Fe（OH）₃

加热  .

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，过滤后加热Al（OH）₃得到Al₂O₃，
故答案为：在溶液E中通入足量的CO₂得到Al（OH）₃，过滤后加热Al（OH）₃得到Al₂O₃．

点评：本题以工业废水中回收铁红、Al₂O₃和金属Cu考查了物质的分离和提纯，注意根据物质的性质选择分离提纯的方法，题目难度中等．