题目内容
某化工厂排出的废液中含有Ag NO3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2三种盐,为了消除污染,同时分离回收金属银和铜,某中学的化学课外小组的同学设计了如下的实验方案:
根据以上方案,你认为固体X、Y、Z分别为何物?滤液B和C中的阳离子相同吗?
解析:
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工厂排放的废液中因含有Ag+和Cu2+而有毒,造成对环境的严重污染.利用金属跟盐溶液间的置换反应,不仅可以消除污染,还可以分离回收到贵重金属银、铜,化害为利、变废为宝. ①为了得到纯净的银,先加适量的铜粉,利用铜比银活泼,将Ag NO3中的Ag+置换出来: 2Ag NO3+Cu=Cu(NO3)2+2Ag 故固体X是金属银.②向含有Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的滤液A中加入过量的铁粉,由于金属活动性Zn>Fe>Cu,故只发生铁粉与Cu(NO3)2溶液的置换: Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu 由于铁粉过量,故过滤后得到的固体Y中既有铜又有铁,为了得到纯净的金属铜,③向固体Y中倒入适量的盐酸,充分反应后过滤,得到的固体C为纯净的铜. 显然,固体X是Ag,固体Y是Cu和Fe,固体Z是Cu.滤液B中的阳离子是Zn2+和Fe2+,而滤液C中的阳离子只有Fe2+,故不完全相同. 从问题中得知,我们不仅可以利用铁跟可溶性铜盐溶液的置换反应进行“湿法冶铜”,还可以用于含铜废水中铜的回收. |
某化工厂排出的废水中,阳离子可能含有Cu2+、Al3+、Mg2+中的一种或几种,阴离子可能含有Cl-、CO32-、OH-中的一种或几种,小平同学对该废水进行探究.
(1)观察废水呈显无色、透明、澄清的液体.
(2)取少量废水于试管中,加入一定量的NaOH溶液,看到有白色沉淀产生.
查阅有关资料:
材料1:Mg(OH)2、MgCO3是既不溶于水也不溶于碱的白色固体
材料2:Al(OH)3是白色固体,不溶于水、CO2的水溶液、也不溶于氨水;但Al(OH)3能溶于NaOH溶液生成NaAlO2和水.往NaAlO2溶液中通入CO2会产生Al(OH)3沉淀.
从(1)可得废水中阳离子不可能含有______,阴离子不可能含有______.
并对(2)的白色沉淀的组成进一步的探究.
提出猜想:
猜想1:白色沉淀只有Al(OH)3 猜想2:______ 猜想3:______
设计实验方案:
①取少量的白色沉淀于试管中,加入过量的NaOH溶液,观察到白色沉淀不溶解,证明了猜想______不成立.
②为了验证到底是上述哪种猜想,取①中的上层清液继续实验,请完成下表
| 操作 | 现象 | 结论 |
| ______ | ______ | ______ |
| ______ | ______ |
通过上述实验得到启示:要除去废水中的Al3+、Mg2+,不能用NaOH溶液,但可以往废水里加入过量的______除去,经处理后得到的废水可以用来灌溉农田,补充______(填“氮肥、磷肥、钾肥”).
在我州经济大开发的进程中,要坚持开发与环保并重。某化学课外活动小组在调查一化工厂时发现该厂有甲、乙两个车间,排出的废水澄清透明,经分析分别含有三种不同的离子,共有K+、Ba2+、Cu2+、OH-、NO3-、CO32- 六种离子,经查部分物质的溶解性见下表:
(1)将甲、乙两车间的废水按适当的比例混合,可以变废为宝,既能使废水中的Ba2+、Cu2+、OH-、CO32- 等离子转化为沉淀除去,又可以用上层清液来浇灌农田。清液中含有的溶质主要是 (填写物质的化学式)。
(2)已知甲车间废水明显呈碱性,则乙车间废水中含有的阴离子是 。
(3)根据以上溶解性表判断,Cu(NO3)2和Ba(OH)2溶液 (填“能”或“不能”)发生复分解反应。若能反应写出化学方程式;若不能反应写出理由: 。
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| OH- | NO3- | CO32- |
| K+ | 溶 | 溶 | 溶 |
| Ba2+ | 溶 | 溶 | 不 |
| Cu2+ | 不 | 溶 | 不 |