Question

某工业废水中含Cl^-、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，可以获得铁红、Al(OH)₃、固体C等重要化学试剂。

回答下列问题：

(1)固体C的成分是______(用化学式表示)。

(2)沉淀F的颜色为______。

(3)反应③的离子方程式为______。生成溶液E的离子方程式为______。

(4)溶液E焰色反应呈黄色，透过蓝色钴玻璃未见紫色。为了尽量减少杂质的引入，试剂G最好选择______(选填序号)；试剂H是______(选填序号)。

a.盐酸    b.硝酸    c.NaOH    d.KOH

(5)步骤①中废铁屑必须过量。若Fe³⁺剩余，溶液B中一定还含有______金属阳离子(填写离子符号，下同)；若固体A只含铜，则溶液B中一定无______金属阳离子。

Answer

Cu 红褐色 a c Cu2+ Fe3+

【解析】

某工厂排放的工业废水中含Cl-、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，所以所得固体包括Fe和Cu；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，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，据此分析解答.

（1）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，再加盐酸溶解铁，C为铜Cu；

（2）沉淀F灼烧可得铁红，故沉淀F是氢氧化铁，颜色为红褐色；

（3）反应③是亚铁离子和氯气发生氧化还原反应，离子方程式为：；E为偏铝酸盐溶液，故生成溶液E的离子方程式为：；

（4）溶液E焰色反应呈黄色，透过蓝色钴玻璃未见紫色，则E中含钠元素，不含钾，试剂G最好选择盐酸，故答案为a；试剂H是NaOH，答案为c；

（5）若Fe3+剩余，三价铁离子会与铜发生反应，则溶液B中一定还含有Cu2+；若固体A只含铜，则铁完全反应，三价铁离子全部变为亚铁离子，溶液B中一定无Fe3+。