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.设计实验方案如下图所示，

回答下列问题:

（1）加入过量A溶解后，再进行操作a，操作a是__操作。

（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).

Answer

过滤 Na+、Fe2+ ①②

【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。

根据以上分析可知：

（1）过滤可以除去不溶于水的物质。操作a是过滤；

（2）加入过量的A是铁与氯化铜反应，反应的化学方程式：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；符号为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。