Question

某工厂废液中含有NaCl、CuCl₂和FeCl₂．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）在步骤①中，操作a的名称是

 

；其中用到玻璃棒的作用是

 

．
（2）在步骤①中，加入过量A的目的是

 

；加入过量A后，发生的反应的化学方程式为

 

．
（3）固体乙中的物质是

 

．
（4）溶液甲中的金属离子有

 

（写离子符号）．
（5）步骤②中所发生的化学反应，其反应类型为

 

．
（6）步骤⑤中，如果发生的是一个分解反应，且生成物为两种氧化物，则另外一种生成物应该是

 

．

Answer 1

考点：金属的化学性质,过滤的原理、方法及其应用,碱的化学性质,反应类型的判定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：金属与金属材料

分析：根据金属活动性顺序，活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，可知应该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氢氧化钠溶液，氯化亚铁全部和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀，据此分析解答．

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氯化亚铁．溶液甲和乙加入过量的氢氧化钠后生成氢氧化亚铁沉淀．因此：
（1）在步骤①中，是将固体和液体的分离，因此操作a为过滤，其中玻璃棒起引流作用；
故填：过滤；引流；
（2）加入过量的A是铁与氯化铜反应，把氯化铜中的铜全部置换出来，生成氯化亚铁和铜；
故填：把氯化铜中的铜全部置换出来；Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu；
（3）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；故填：铜；
（4）溶液甲中含有溶质氯化亚铁和不参加反应的氯化钠；故填：Na⁺、Fe²⁺；
（5）步骤②是铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，属于置换反应；故填：置换反应；
（6）反应⑤是氢氧化铁分解产生氧化铁的同时，根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变可知，生成的氧化物是水；故填：水．

点评：本题主要考查了对金属活动性顺序的应用以及酸碱盐的性质，根据反应是否发生判断物质的存在，培养学生分析问题、解决问题的能力．