题目内容
15.某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁.某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红(主要成分Fe2O3),要求全过程不引入其他金属元素.设计实验方案如图所示,回答下列问题.(1)加入过量A溶解后,再进行操作a时玻璃棒的作用是引流.
(2)工厂废液中加入过量A的目的是Fe+CuCl2═FeCl2+Cu.
(3)溶液甲中的金属离子是Na+、Fe2+(写离子符号).
(4)步骤①②③中所发生的化学反应,其中属于置换反应的是①②(填序号).
(5)步骤③中发生反应的化学方程式是FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl.
分析 向废水中加入过量的铁,可以把铜还原出来,过滤得到铜、铁.再向固体中加入过量的盐酸,可以把铁除去.这时的固体中只含有铜;溶液甲中含有溶质氯化亚铁和氯化钠,溶液乙中含有氯化亚铁和盐酸向其加入过量的B,氯化亚铁全部和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀.
解答 解:废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁,由于目的是获得铜和铁红,所以需要在过程中铜离子转化为铜单质,根据流程可以看成铜应该出现在固体甲中,所以A就是转化铜离子用的铁粉,为使铜离子彻底转化,所以应该加入过量的铁粉.这样导致固体甲为生成的铜和剩余的铁粉.当加入过量盐酸时,使铁粉完全从铜粉中除掉,所以固体乙是纯净的铜粉,溶液乙为生成的氯化亚铁和剩余的盐酸.而溶液甲为氯化钠和生成的氯化亚铁.溶液甲和乙加入过量的B后生成氢氧化亚铁,说明B为氢氧化钠等可溶性碱.
(1)过滤可以除去不溶于水的物质,玻璃棒起引流作用.
(2)加入过量的A是铁与氯化铜反应,反应的方程式是:Fe+CuCl2=FeCl2+Cu;
(3)溶液甲中含有溶质氯化亚铁和不参加反应的氯化钠,溶液甲中的金属离子是:Na+、Fe2+;
(4)步骤①②③中①是铁和氯化铜反应;②是铁和盐酸反应;③中发生两个反应;氯化亚铁和氢氧化钠反应;盐酸和氢氧化钠反应这两个反应都属于复分解反应,①②中金属与酸、金属与盐的反应都是置换反应;
(5)步骤③氯化亚铁能与氢氧化钠反应生成了氢氧化亚铁沉淀和氯化钠,发生反应的化学方程式是:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl.
故答案为:(1)引流;(2)Fe+CuCl2═FeCl2+Cu;(3)Na+、Fe2+(4)①②(5)FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl.
点评 本题主要考查了玻璃棒的作用:(溶解中其加速溶解的作用、过滤中起引流的作用、蒸发中起使其受热均匀地作用);书写化学方程式的配平,判断某种物质是否过量等方面的内容.
【提出问题】这瓶无色溶液溶质成分是什么?
【提出假设】①碳酸钠(Na2CO3)②硫酸钠(Na2SO4)③氯化钠(NaCl)④氢氧化钠(NaOH)
【查阅资料】硫酸钠、氯化钠的溶液呈中性,碳酸钠、氢氧化钠的溶液呈碱性.
【讨论交流】为了确定该瓶溶液溶质的成分,首先他们根据标签上物质元素组成的特点,认为该瓶溶液不可能是氯化钠,氢氧化钠.
【实验探究】
| 实验操作 | 实验现象 |
| 取少量样品溶液于试管中,滴加稀盐酸 | 产生大理气泡 |
【反思拓展】通过上述【讨论交流后】后,排除了四种假设物质中的两种.请你根据查阅资料所获取的知识,再举一例判定两种假设物质的实验方法在玻璃片上放一小片pH试纸,将样品液滴到试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得溶液pH大于7,为碳酸钠.
| A. | 食盐不是盐 | B. | 纯碱不是碱 | C. | 水银不是银 | D. | 干冰不是冰 |
| A. | 通过气味辨别氮气和氨气 分子是运动的,不同分子的性质不同 | |
| B. | 氧气经压缩储存在钢瓶中 压强增大,分子之间的间隔变小 | |
| C. | 干冰升华为二氧化碳气体 状态变化,分子大小随之变化 | |
| D. | 蔗糖在热水中溶解更快 温度越高,分子运动速率越大 |
| A. | 氯化钡溶液 | B. | 碳酸钠溶液 | C. | 二氧化碳 | D. | 石蕊溶液 |
| A. | 铝和硫酸铜溶液 | B. | 氯化钠溶液和稀硫酸 | ||
| C. | 把二氧化碳通入澄清的石灰水 | D. | 碳酸钙固体和稀盐酸 |