Question

14．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）固体甲Fe、Cu，操作a的名称是过滤．
（2）工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为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）．

Answer 1

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）根据分析，固体甲Fe、Cu，操作a的名称是过滤．
（2）加入过量的A是铁与氯化铜反应故填：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；故填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；
故答案为：
（1）Fe、Cu； 过滤 （2）Fe+CuCl₂=FeCl₂+Cu；（3）Na⁺、Fe²⁺；（4）①②

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．