Question

9．某工廠排放的工業廢水中含Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺，為了減少環境污染，變廢為寶，利用廢鐵屑制得Fe₂O₃、Al₂O₃和金屬Cu，過程如下．

請回答：
（1）固體A的成分是Fe和Cu（填化學式）．
（2）溶液B中的金屬陽離子有Al³⁺、Fe²⁺．
（3）B→D反應的離子方程式是2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（4）試劑G是鹽酸（填名稱）．

Answer 1

分析 由流程可知，某工廠排放的工業廢水中含Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺，先加過量鐵2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，鐵在金屬活動順序表中排在銅的前面，所以鐵粉把銅置換出來，發生Fe+Cu²⁺═Cu+2Fe²⁺，由于鐵過量，可知固體A中含Fe和Cu；試劑G為鹽酸，Cu與鹽酸不反應，則固體C為Cu，溶液B中含Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2價的鐵離子被氯水氧化，2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；再加過量D為NaOH，溶液E為偏鋁酸鈉，沉淀F為Fe（OH）₃，以此來解答．

解答 解：由流程可知，某工廠排放的工業廢水中含Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺，先加過量鐵2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，鐵在金屬活動順序表中排在銅的前面，所以鐵粉把銅置換出來，發生Fe+Cu²⁺═Cu+2Fe²⁺，由于鐵過量，可知固體A中含Fe和Cu；試劑G為鹽酸，Cu與鹽酸不反應，則固體C為Cu，溶液B中含Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2價的鐵離子被氯水氧化，2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；再加過量D為NaOH，溶液E為偏鋁酸鈉，沉淀F為Fe（OH）₃，
（1）由上述分析可知，A為Fe和Cu，故答案為：Fe和Cu；
（2）溶液B中的金屬陽離子有Al³⁺、Fe²⁺，故答案為：Al³⁺、Fe²⁺；
（3）B→D反應的離子方程式是2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（4）由上述分析可知，G為鹽酸，故答案為：鹽酸．

點評 本題考查混合物分離提純，為高考常見題型，側重于學生的分析與實驗能力的考查，把握流程中的反應及混合物分離方法為解答該類題目的關鍵，題目難度不大．