Question

【题目】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，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜（图中标号处只利用工业生产中的常用的酸、碱和废铁屑）．
（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处所有可能发生的离子方程式
（3）写出③处发生反应的化学方程式；
（4）铁红的化学式为；写出铁红在工业上的一种主要用途 ．

Answer 1

【答案】
（1）铁屑|稀硫酸|稀硝酸|氢氧化钠|氢氧化钠
（2）Fe+2H+═Fe2++H2↑；2Fe3++Fe═3Fe2+；Cu2++Fe═Cu+Fe2+；2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+
（3）3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
（4）Fe2O3|红色涂料
【解析】解：由工艺流程图示知，E为铁元素的离子，而A为铜、金的单质，通过过滤将铁元素与活泼性比它弱的铜、金分离出来，因此①处加入的物质为铁屑，发生的反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑，并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2+的E溶液相混合；③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开；④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀，从而再受热分解为氧化铜；⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红（氧化铁）．（1）由以上分析可知①铁屑；②稀硫酸；③稀硝酸；④氢氧化钠；⑤氢氧化钠，

所以答案是：铁屑；稀硫酸；稀硝酸；氢氧化钠；氢氧化钠；（2）①处加入的物质为铁屑，发生的反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；

所以答案是：Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；（3）③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开，反应的化学方程式为3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，

所以答案是：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；（4）⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红，常用作红色涂料，氧化铜常用作制造铜盐的原料．

所以答案是：Fe2O3；用作红色涂料．