Question

某工厂排放的工业废水中含Fe³⁺、A1³⁺、Cu²⁺，工厂为了减少环境污染，变废为宝，利用废铁屑和其它化学试剂进行如下操作，得到了铁红、A1₂O₃和金属Cu。

（1）固体A的成分是                           。
（2）写出B→D的离子方程式                                 。
（3）溶液E焰色反应呈黄色，试剂H是              （填化学式）。
（4）写出D→F反应的离子方程式                       。
（5）分别写出铁红和氧化铝在工业上的一种主要用途：铁红                      ，氧化铝                                  。
（6）将溶液E转化为A1₂O₃，请设计一个最合理的方案                                                                                                           （用文字表述）。

Answer 1

（1）Fe、Cu（共2分：答对1个给1分，答错一个不给分）
（2）2Fe^2＋＋Cl₂=2Fe^3＋＋2Cl^－（共2分）
（3）NaOH（共1分）
（4）Fe^3＋+3OH^－=Fe(OH)₃↓（共2分）
（5）用作红色油漆和涂料 制造耐火坩埚等（共2分，答案合理即给分）
（6）在溶液E中通入过量的CO₂，经过滤和洗涤后，加热固体即得Al₂O₃。（共1分；答到“加酸”给0.5分，答到“加热固体”给0.5分）

试题分析：（1）Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，由于铁屑过量，则固体A由Fe、Cu组成；B溶液所含金属阳离子为Fe²⁺、A1³⁺，固体C为目标产物之一的Cu；G为稀硫酸或稀盐酸；（2）氯水是强氧化剂，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，即2Fe^2＋＋Cl₂=2Fe^3＋＋2Cl^－；D溶液所含金属阳离子为Fe³⁺、A1³⁺；（3）由目标产物逆推，E为NaAlO₂溶液，F为Fe(OH)₃，则H为NaOH；（4）Fe³⁺与OH^—反应生成Fe(OH)₃沉淀，即Fe^3＋+3OH^－=Fe(OH)₃↓；（5）铁红常用作炼铁原料、红色油漆和涂料，氧化铝常用作炼铝原料、制造耐火坩埚等；（6）先将AlO₂^－转化为Al(OH)₃沉淀，即AlO₂^－+CO₂+2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃^－或3AlO₂^－+Al^3＋+6H₂O=4Al(OH)₃↓；再过滤、洗涤，最后灼烧滤渣，使Al(OH)₃分解生成Al2O3和H₂O。