Question

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）加入过量A溶解后，再进行操作a时玻璃棒的作用是______．
（2）工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为______．
（3）溶液甲中的金属离子是______（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______（填序号）．
（5）铁红是炼铁的主要原料，写出用CO和铁红炼铁的化学方程式______ 2Fe+3CO₂

Answer

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．
【解析】
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B后生成氢氧化亚铁，说明B为氢氧化钠等可溶性碱．
（1）过滤可以除去不溶于水的物质，玻璃棒起引流作用．故填：引流．
（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；故填①②
（5）铁红（主要成分Fe2O3），所以判定出反应物是氧化铁和一氧化碳，根据所学知识生成物应是铁和二氧化碳；故填3CO+Fe2O32Fe+3CO2