Question

6．排放的工业废水中含Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺，为了减少环境污染，变废为宝，利用废铁屑制得Fe₂O₃、Al₂O₃和金属Cu，过程如下．

请回答：
（1）固体A的成分是Fe、Cu（填化学式）．
（2）溶液B中的金属阳离子有Fe²⁺、Al³⁺．
（3）试剂G是稀盐酸或稀硫酸（填名称）．
（4）B→D反应的离子方程式是2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
（5）溶液E焰色反应呈黄色，试剂H是NaOH溶液．

Answer 1

分析 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A包括Fe和Cu，G为稀盐酸或稀硫酸，C为Cu，B为Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化，生成+3价的铁离子，然后加入过量的NaOH溶液，E为NaAlO₂溶液，可在溶液中通入二氧化碳气体，生成氢氧化铝沉淀，分解可生成氧化铝，沉淀F为Fe（OH）₃，加热分解可生成氧化铁，以此解答该题．

解答 解：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A包括Fe和Cu，G为稀盐酸或稀硫酸，C为Cu，B为Al³⁺、Fe²⁺，加氯水，+2价的铁离子被氯水氧化，生成+3价的铁离子，然后加入过量的NaOH溶液，E为NaAlO₂溶液，可在溶液中通入二氧化碳气体，生成氢氧化铝沉淀，分解可生成氧化铝，沉淀F为Fe（OH）₃，加热分解可生成氧化铁，
（1）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）金属铁可以和铁离子、铜离子之间反应，过滤所得溶液B中含有Al³⁺、Fe²⁺，酸过量，还含有氢离子，故答案为：Fe²⁺、Al³⁺；
（3）金属铁可以和盐酸、稀硫酸之间反应，但是金属铜和稀盐酸、稀硫酸之间不反应，据此实现金属铁和铜的分离，所以试剂G是稀盐酸或是稀硫酸，
故答案为：稀盐酸或稀硫酸；
（4）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^-，故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（5）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，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，
故答案为：NaOH溶液．

点评 本题以铁、铝及其化合物为载体考查了物质间的转化及物质的推断，明确铝及其化合物的性质是解本题关键，根据铝、铁的性质及工业上冶炼、铁铝的原料为突破口采用正逆结合的方法推断，将铝、铁及其化合物的知识总结归纳而形成知识网络，灵活运用，注意：氢氧化铝能溶于强碱但不溶于弱碱．