Question

某工厂排放的工业废水中含Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺，为了减少环境污染，变废为宝，利用废铁屑和其它化学试剂进行如下操作，得到了Fe₂O₃、Al₂O₃和金属Cu。

请回答：

（1）固体A的成分是               （用化学式表示）。

（2）溶液B中的金属阳离子有               。

（3）写出下列反应的离子方程式：

B→D：                                    ；

D→E：                                    。

（4）试剂G是        （写名称）；溶液E焰色反应呈紫色（透过蓝色钴玻璃），试剂H是            （用化学式表示）。

Answer

（每空各2分，共12分）（1）Fe、Cu （2）Fe2+、Al3+

（3）2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Clˉ；Al3++4OHˉ＝AlO2ˉ+2H2O （4）稀盐酸或稀硫酸； KOH。

【解析】

试题分析：（1）某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，先加过量铁2Fe3++Fe═3Fe2+，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）由于铝离子与铁不反应，则根据以上分析可知溶液B中的金属阳离子有Fe2+、Al3+；

（3）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，离子方程式为2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl﹣；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，则D转化为E的离子反应方程式是Al3++4OHˉ＝AlO2ˉ+2H2O；

（4）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。溶液E焰色反应呈紫色（透过蓝色钴玻璃），这说明E是偏铝酸钾溶液，所以试剂H是KOH。

考点：考查物质的分离与提纯实验流程图分析