Question

15．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時玻璃棒的作用是引流．
（2）工廠廢液中加入過量A的目的是Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu．
（3）溶液甲中的金屬離子是Na⁺、Fe²⁺（寫離子符號）．
（4）步驟①②③中所發(fā)生的化學反應，其中屬于置換反應的是①②（填序號）．
（5）步驟③中發(fā)生反應的化學方程式是FeCl₂+2NaOH=Fe（OH）₂↓+2NaCl．

Answer 1

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化為銅單質，根據(jù)流程可以看成銅應該出現(xiàn)在固體甲中，所以A就是轉化銅離子用的鐵粉，為使銅離子徹底轉化，所以應該加入過量的鐵粉．這樣導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生成的氯化亞鐵．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，玻璃棒起引流作用．
（2）加入過量的A是鐵與氯化銅反應，反應的方程式是：Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu；
（3）溶液甲中含有溶質氯化亞鐵和不參加反應的氯化鈉，溶液甲中的金屬離子是：Na⁺、Fe²⁺；
（4）步驟①②③中①是鐵和氯化銅反應；②是鐵和鹽酸反應；③中發(fā)生兩個反應；氯化亞鐵和氫氧化鈉反應；鹽酸和氫氧化鈉反應這兩個反應都屬于復分解反應，①②中金屬與酸、金屬與鹽的反應都是置換反應；
（5）步驟③氯化亞鐵能與氫氧化鈉反應生成了氫氧化亞鐵沉淀和氯化鈉，發(fā)生反應的化學方程式是：FeCl₂+2NaOH=Fe（OH）₂↓+2NaCl．
故答案為：（1）引流；（2）Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu；（3）Na⁺、Fe²⁺（4）①②（5）FeCl₂+2NaOH=Fe（OH）₂↓+2NaCl．

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）；書寫化學方程式的配平，判斷某種物質是否過量等方面的內容．