题目内容
某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，工厂为了减少环境污染，变废为宝，利用废铁屑和其他化学试剂进行如图操作，得到了铁红、Al2O3和金属Cu，回答下列问题：
（1）固体A的成分是
（2）写出B→D的离子方程式
（3）溶液E焰色反应呈黄色，试剂H是
（4）分别写出铁红和氧化铝在工业上的一种主要用途：铁红
分析：（1）某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，先加过量铁2Fe3++Fe═3 Fe2+，铁在金属活动顺序表中排在铜的前面，所以铁粉把铜置换出来，发生Fe+Cu2+═Cu+2Fe2+，由于铁过量，所以所得固体包括Fe和Cu；
（2）过滤所得溶液B中含有Al3+、Fe2+，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化，生成+3价的铁离子，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，1mol氯气参加反应转移2mol电子；检验Fe3+ 的方法是加KSCN溶液，溶液变红；
（3）分离Al3+、Fe2+，需加强碱，利用氢氧化铝的两性进行分离，D→E是铝离子生成氢氧化铝沉淀，以及氢氧化铝溶解在碱中的离子反应，据此分析解答；
（4）铁红为三氧化二铁的俗名，颜色为红棕色，根据颜色可作颜料，氧化铝熔点高，可作耐火材料；
（2）过滤所得溶液B中含有Al3+、Fe2+，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化，生成+3价的铁离子，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，1mol氯气参加反应转移2mol电子；检验Fe3+ 的方法是加KSCN溶液，溶液变红；
（3）分离Al3+、Fe2+，需加强碱，利用氢氧化铝的两性进行分离，D→E是铝离子生成氢氧化铝沉淀，以及氢氧化铝溶解在碱中的离子反应，据此分析解答；
（4）铁红为三氧化二铁的俗名，颜色为红棕色，根据颜色可作颜料，氧化铝熔点高，可作耐火材料；
解答：解：（1）根据流程图中可以知道，完成回收铁红、Al2O3和金属Cu，先加过量铁粉，2Fe3++Fe═3 Fe2+，铁在金属活动顺序表中排在铜的前面，所以铁粉把铜置换出来，Cu2++Fe=Fe2++Cu，过滤得到Fe、Cu，
故答案为：Fe、Cu；
（2）过滤所得溶液B中含有Al3+、Fe2+，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；该反应中氯气中氯元素从0价变为产物中的氯离子，化合价降低是氧化剂；1mol氯气参加反应得到2mol电子，则2mol氯气参加反应得到4mol电子；溶液D中含有Fe3+，加KSCN溶液Fe3++3SCN-?Fe（SCN）3溶液变红色，
故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；Cl2；4；溶液变红色；
（3）分离Al3+、Fe2+，需加强碱，氢氧化铝既可以和强酸反应还可以和强碱反应，是两性氢氧化物，溶液E焰色反应呈黄色说明含有钠离子，说明试剂H是氢氧化钠；加碱先发生反应Al3++3OH-=Al（OH）3↓，强碱过量Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，总反应为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，
故答案为：NaOH；Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；
（4）铁红为氧化铁，红棕色粉末，可用于油漆、油墨、橡胶等工业中，也可做催化剂；氧化铝，可通过电解得到铝单质，所以可作制铝原料，氧化铝熔点高，可用作耐火材料，也可作工业催化剂等，
故答案为：红色油漆或涂料等；耐火材料；
故答案为：Fe、Cu；
（2）过滤所得溶液B中含有Al3+、Fe2+，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；该反应中氯气中氯元素从0价变为产物中的氯离子，化合价降低是氧化剂；1mol氯气参加反应得到2mol电子，则2mol氯气参加反应得到4mol电子；溶液D中含有Fe3+，加KSCN溶液Fe3++3SCN-?Fe（SCN）3溶液变红色，
故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；Cl2；4；溶液变红色；
（3）分离Al3+、Fe2+，需加强碱，氢氧化铝既可以和强酸反应还可以和强碱反应，是两性氢氧化物，溶液E焰色反应呈黄色说明含有钠离子，说明试剂H是氢氧化钠；加碱先发生反应Al3++3OH-=Al（OH）3↓，强碱过量Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，总反应为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，
故答案为：NaOH；Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；
（4）铁红为氧化铁，红棕色粉末，可用于油漆、油墨、橡胶等工业中，也可做催化剂；氧化铝，可通过电解得到铝单质，所以可作制铝原料，氧化铝熔点高，可用作耐火材料，也可作工业催化剂等，
故答案为：红色油漆或涂料等；耐火材料；
点评：本题以工业废水中回收铁红、Al2O3和金属Cu考查了物质的分离和提纯，注意根据物质的性质选择分离提纯的方法，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目