Question

某工廠廢液中含有氯化鈉、氯化銅和氯化亞鐵．某課外小組要從廢液中回收銅并得到鐵紅（主要成分Fe₂O₃），要求全過程不引入其他金屬元素．設(shè)計實驗方案如圖所示，回答下列問題．

（1）加入過量A溶解后，再進行操作a時玻璃棒的作用是  

（2）工廠廢液中加入過量A反應(yīng)的化學(xué)方程式為 

（3）溶液甲中的金屬離子是  離子符號）．

（4）步驟①②③中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，其中屬于置換反應(yīng)的是  序號）．

（5）鐵紅是煉鐵的主要原料，寫出用CO和鐵紅煉鐵的化學(xué)方程式  

Answer 1

【考點】金屬活動性順序及其應(yīng)用；金屬的回收利用及其重要性；反應(yīng)類型的判定；書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式．

【專題】物質(zhì)的性質(zhì)與用途；壓軸實驗題．

【分析】向廢水中加入過量的鐵，可以把銅還原出來，過濾得到銅、鐵．再向固體中加入過量的鹽酸，可以把鐵除去．這時的固體中只含有銅；溶液甲中含有溶質(zhì)氯化亞鐵和氯化鈉，溶液乙中含有氯化亞鐵和鹽酸向其加入過量的B，氯化亞鐵全部和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀．

【解答】解：廢液中含有氯化鈉、氯化銅和氯化亞鐵，由于目的是獲得銅和鐵紅，所以需要在過程中銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，根據(jù)流程可以看成銅應(yīng)該出現(xiàn)在固體甲中，所以A就是轉(zhuǎn)化銅離子用的鐵粉，為使銅離子徹底轉(zhuǎn)化，所以應(yīng)該加入過量的鐵粉．這樣導(dǎo)致固體甲為生成的銅和剩余的鐵粉．當加入過量鹽酸時，使鐵粉完全從銅粉中除掉，所以固體乙是純凈的銅粉，溶液乙為生成的氯化亞鐵和剩余的鹽酸．而溶液甲為氯化鈉和氯化亞鐵．溶液甲和乙加入過量的B后生成氫氧化亞鐵，說明B為氫氧化鈉等可溶性堿．

（1）過濾可以除去不溶于水的物質(zhì)，玻璃棒起引流作用．故填：引流．

（2）加入過量的A是鐵與氯化銅反應(yīng)故填：Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu

（3）溶液甲中含有溶質(zhì)氯化亞鐵和不參加反應(yīng)的氯化鈉；故填Na⁺、Fe²⁺

（4）步驟①②③中①是鐵和氯化銅反應(yīng)；②是鐵和鹽酸反應(yīng)；③中發(fā)生兩個反應(yīng)；氯化亞鐵和氫氧化鈉反應(yīng)；鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)這兩個反應(yīng)都屬于復(fù)分解反應(yīng)，①②中金屬與酸、金屬與鹽的反應(yīng)都是置換反應(yīng)；故填①②

（5）鐵紅（主要成分Fe₂O₃），所以判定出反應(yīng)物是氧化鐵和一氧化碳，根據(jù)所學(xué)知識生成物應(yīng)是鐵和二氧化碳；故填3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂

【點評】本題主要考查了玻璃棒的作用：（溶解中其加速溶解的作用、過濾中起引流的作用、蒸發(fā)中起使其受熱均勻地作用）；書寫化學(xué)方程式的配平，判斷某種物質(zhì)是否過量等方面的內(nèi)容．