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    某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。

    填写下面空白。

    （1）图中标号处需加入的相应物质分别是①　　　　　、②　　　　　、③　　　　　、④　　　　　、⑤　　　　　；

    （2）写出①处发生反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；写出③处发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

    （3）铁红的化学式为　　　　　　　　　；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红　　　　　　　　　　　　　　　；氧化铜　　　　　　　　　　　　　　　。

    （1）①铁屑    ②稀硫酸    ③稀硝酸    ④氢氧化钠   ⑤氢氧化钠

    （2）Fe+2H+＝Fe2++H2↑   2Fe3++Fe＝3Fe2+

     Cu2++Fe＝Cu+Fe2+    2Au3++3Fe＝2Au+3Fe2+

     3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

    （3）Fe2O3      用作红色涂料      用作制造铜盐的原料


    解析:

    首先用过量铁屑将H+、Fe3+、Cu2+、Au3+等离子还原成H2、Fe2+、Cu、Au，发生4个

    反应，E中应为Fe2+，因为后面生成铁红，故⑤为碱液氢氧化钠，试剂②是将过量铁屑溶解，

    试剂③是将Cu、Au分离应为稀硝酸，从C中的Cu2+到氧化铜，也应为碱液氢氧化钠。

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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2010?江苏二模）随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重．通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法．下表是常温下金属氢氧化物的Ksp（沉淀溶解平衡常数）和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH（表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；当溶液中金属离子浓度小于10-5 mol?L-1时通常认为该离子沉淀完全）．
    金属离子 Ksp pH（10-1 mol?L-1） pH（10-5 mol?L-1）
    Fe3+ 4.0×10-38 2.7 3.7
    Cr3+ 6.0×10-31 4.3 5.6
    Cu2+ 2.2×10-20 4.7 6.7
    Ca2+ 4.0×10-5 12.3 14.3
    （1）某厂排出的废水中含有Cu2+和Fe3+，测得其浓度均小于0.1mol?L-1．为除去其中的Fe3+，回收铜，需控制的pH范围是
    3.7≤pH＜4.7
    3.7≤pH＜4.7
    ．
    （2）为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：向废水中加入适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准．
    ①Cr2O72-转变为Cr3+的离子方程式为
    Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
    Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
    ．
    ②pH对废水中Cr2O72-去除率的影响如右图．你认为电解过程中溶液的pH取值在
    5～6
    5～6
    范围内对降低废水中的铬含量最有利，请说明理由：
    pH越小，Cr2O72-的去除率越大，但难形成Cr（OH）3沉淀从废水中分离；pH越大，Cr2O72-的去除率越小
    pH越小，Cr2O72-的去除率越大，但难形成Cr（OH）3沉淀从废水中分离；pH越大，Cr2O72-的去除率越小
    ．
    [注：去除率（%）=[（c0-c）/co]×100%，式中：co-理前废水中Cr2O72-的浓度，c-处理后废水中Cr2O72-的浓度]
    （3）沉淀转化在生产中也有重要应用．例如，用Na2CO3溶液可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为较疏松而易清除的CaCO3，该沉淀转化达到平衡时，其平衡常数K=
    3.25×103
    3.25×103
    （写数值）．[已知Ksp（CaSO4）=9.1x10-6，Ksp（CaCO3）=2.8×10-9]．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    氧化还原反应在化学工业中应用广泛．
    Ⅰ、有如图1所示的实验装置．
    （1）若用石墨电极电解NaHCO3溶液，Y电极上产生的气体是
    O2
    O2
    ．
    （2）如要在铁上镀铜，则X电极的材料是
    铁
    铁
    ，Y电极反应式是
    Cu-2e-=Cu2+
    Cu-2e-=Cu2+
    ．
    Ⅱ、某电镀铜厂有两种废水需要处理，一种废水中含有CN-离子，另一种废水中含Cr2O72-离子．该厂拟定如图2所示的废水处理流程．
    回答以下问题：
    （1）②中使用的NaClO溶液呈碱性，原因是
    ClO-+H2O?HClO+OH-
    ClO-+H2O?HClO+OH-
    （用离子方程式表示）．
    （2）③中反应时，每0.4mol Cr2O72-转移2.4mole-，该反应的离子方程式为
    3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O
    3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O
    ．
    （3）取少量待检水样于试管中，加入过量NaOH溶液，有蓝色沉淀生成．向上述有蓝色沉淀的悬浊液中加入Na2S溶液，有黑色沉淀生成，且蓝色沉淀逐渐减少．请你使用化学用语，结合必要的文字说明分析其过程
    待检水样中还有Cu2+，加碱发生Cu2++2OH-═Cu（OH）2↓，再加入Na2S溶液，CuS比Cu（OH）2更难溶，则发生Cu（OH）2（s）+S2-（aq）═CuS（s）+2OH-（aq）．
    待检水样中还有Cu2+，加碱发生Cu2++2OH-═Cu（OH）2↓，再加入Na2S溶液，CuS比Cu（OH）2更难溶，则发生Cu（OH）2（s）+S2-（aq）═CuS（s）+2OH-（aq）．
    ．
    Ⅲ、工业可用电解法来处理含Cr2O72-废水．
    （1）Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是
    Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
    Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
    ．
    （2）实验室利用如图3所示模拟处理含Cr2O72-的废水（废水中加入适量NaCl以增加溶液的导电性），在阴极区得到金属氢氧化物沉淀．用平衡移动原理解释沉淀出现在阴极附近的原因
    阴极反应消耗了水中的H+，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH-浓度增大，溶液的碱性增强
    阴极反应消耗了水中的H+，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH-浓度增大，溶液的碱性增强
    ．
    （3）用电解法处理该溶液中 0.01mol Cr2O72-时，得到沉淀的质量是
    8.48
    8.48
     g．

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    科目：高中化学 来源：2013届江苏省南京学大教育专修学校高三9月月测化学试卷（带解析） 题型：填空题

    （10分）随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温下金属氢氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常数)和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH(表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；当溶液中金属离子浓度小于10-5 mol?L-1时通常认为该离子沉淀完全)。

    金属离子
    		Ksp
    		pH(10-1 mol?L-1) 
    		 pH(10-5 mol?L-1)
     Fe3+
    		 4.0×10-38
    		 2.7
    		 3.7
    Cr3+  
    		6.0×10-31
    		4.3
    		5.6
    Cu2+
    		2.2×10-20
    		 4.7
    		6.7
    Ca2+
    		 4.0×10-5
    		 12.3 
    		 14.3
    (1)某厂排出的废水中含有Cu2+和Fe3+，测得其浓度均小于0.1 mol?L-1。为除去其中的Fe3+，回收铜，需控制的pH范围是_______________________________。
    (2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：向废水中加人适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。
    ①Cr2O72-转变为Cr3+的离子方程式为______________________。
    ②pH对废水中Cr2O72-去除率的影响如图。你认为电解过程中溶液的pH取值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利，请说明理由：_________________________________。
    [注：去除率(％)=[(c0-c)／co]×100％，式中：co—处理前废水中Cr2O72-浓度，c—处理后废水中Cr2O72-的浓度]

    (3)沉淀转化在生产中也有重要应用。例如，用Na2CO3溶液可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为较疏松而易清除的CaCO3，该沉淀转化达到平衡时，其平衡常数K＝_________(写数值)。[已知Ksp (CaSO4)=9.1x10-6，Ksp (CaCO3)=2.8×10-9]

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年江苏省高三9月月测化学试卷（解析版） 题型：填空题

    （10分）随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温下金属氢氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常数)和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH(表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；当溶液中金属离子浓度小于10-5 mol•L-1时通常认为该离子沉淀完全)。

    金属离子

    Ksp

    pH(10-1 mol•L-1) 

     pH(10-5 mol•L-1)

     Fe3+

     4.0×10-38

     2.7

     3.7

    Cr3+  

    6.0×10-31

    4.3

    5.6

    Cu2+

    2.2×10-20

     4.7

    6.7

    Ca2+

     4.0×10-5

     12.3 

     14.3

    (1)某厂排出的废水中含有Cu2+和Fe3+，测得其浓度均小于0.1 mol•L-1。为除去其中的Fe3+，回收铜，需控制的pH范围是_______________________________。

    (2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：向废水中加人适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。

    ①Cr2O72-转变为Cr3+的离子方程式为______________________。

    ②pH对废水中Cr2O72-去除率的影响如图。你认为电解过程中溶液的pH取值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利，请说明理由：_________________________________。

    [注：去除率(％)=[(c0-c)／co]×100％，式中：co—处理前废水中Cr2O72-浓度，c—处理后废水中Cr2O72-的浓度]

    (3)沉淀转化在生产中也有重要应用。例如，用Na2CO3溶液可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为较疏松而易清除的CaCO3，该沉淀转化达到平衡时，其平衡常数K＝_________(写数值)。[已知Ksp (CaSO4)=9.1x10-6，Ksp (CaCO3)=2.8×10-9]

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    (10分)

    随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温下金属氢氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常数)和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH(表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；当溶液中金属离子浓度小于10-5 mol·L-1时通常认为该离子沉淀完全)。

    金属离子

    Ksp

    pH(10-1 mol·L-1)

    pH(10-5 mol·L-1)

    Fe3+

    4.0×10-38

    2.7

    3.7

    Cr3+

    6.0×10-31

    4.3

    5.6

    Cu2+

    2.2×10-20

    4.7

    6.7

    Ca2+

    4.0×10-5

    12.3

    14.3

    (1)某厂排出的废水中含有Cu2+和Fe3+，测得其浓度均小于0.1 mol·L-1。为除去其中的Fe3+，回收铜，需控制的pH范围是_______________________________。

    (2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：向废水中加人适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。

     ①Cr2O72-转变为Cr3+的离子方程式为______________________。

     ②pH对废水中Cr2O72-去除率的影响如右图。你认为电解过程中溶液的pH取值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利，请说明理由：____________________________________________。

    [注：去除率(％)=[(c0-c)／co]×100％，式中：co—理前废水中Cr2O72-的浓度，c—处理后废水中Cr2O72-的浓度]

    (3)沉淀转化在生产中也有重要应用。例如，用Na2CO3溶液可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为较疏松而易清除的CaCO3，该沉淀转化达到平衡时，其平衡常数K＝_________(写数值)。[已知Ksp (CaSO4)=9.1x10-6，Ksp (CaCO3)=2.8×10-9]

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