Question

某工廠廢液中含有氯化鈉、氯化銅和氯化亞鐵．某課外小組要從廢液中回收銅并得到鐵紅（主要成分Fe₂O₃），要求全過程不引入其他金屬元素．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如圖所示．

回答下列問題：
（1）加入過量A溶解后，再進(jìn)行操作a時(shí)玻璃棒的作用是

 

．
（2）工廠廢液中加入過量A反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（3）固體乙的主要成分是

 

．
（4）鐵紅是煉鐵的主要原料，用CO和鐵紅煉鐵的化學(xué)方程式為

 

．
（5）某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為了測(cè)定某鋼鐵廠生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，在實(shí)驗(yàn)室中
稱取生鐵樣品5.8g放入燒杯中，然后再加入足量的稀硫酸，使之充分反應(yīng)后，共收集到0.2g氫氣（雜質(zhì)不參加反應(yīng)）．則該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．（列出
計(jì)算過程，保留一位小數(shù)．）

Answer 1

分析：向廢水中加入過量的鐵，可以把銅還原出來，過濾得到銅、鐵．再向固體中加入過量的鹽酸，可以把鐵除去．這時(shí)的固體中只含有銅；溶液甲中含有溶質(zhì)氯化亞鐵和氯化鈉，溶液乙中含有氯化亞鐵和鹽酸，向其加入過量的B，氯化亞鐵全部和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀．

解答：解：廢液中含有氯化鈉、氯化銅和氯化亞鐵，由于目的是獲得銅和鐵紅，所以需要在過程中銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，根據(jù)流程可以看成銅應(yīng)該出現(xiàn)在固體甲中，所以A就是轉(zhuǎn)化銅離子用的鐵粉，為使銅離子徹底轉(zhuǎn)化，所以應(yīng)該加入過量的鐵粉．這樣導(dǎo)致固體甲為生成的銅和剩余的鐵粉．當(dāng)加入過量鹽酸時(shí)，使鐵粉完全從銅粉中除掉，所以固體乙是純凈的銅粉，溶液乙為生成的氯化亞鐵和剩余的鹽酸．而溶液甲為氯化鈉和生成的氯化亞鐵．溶液甲和乙加入過量的B后生成氫氧化亞鐵，說明B為氫氧化鈉等可溶性堿．
（1）過濾可以除去不溶于水的物質(zhì)，玻璃棒起引流作用．
（2）加入過量的A是鐵與氯化銅反應(yīng)化學(xué)方程式為，F(xiàn)e+CuCl₂=FeCl₂+Cu
（3）由上述分析可知甲為生成的銅和剩余的鐵粉．當(dāng)加入過量鹽酸時(shí)，使鐵粉完全從銅粉中除掉，所以固體乙是純凈的銅粉．
（4）鐵紅（主要成分Fe₂O₃），所以判定出反應(yīng)物是氧化鐵和一氧化碳，根據(jù)所學(xué)知識(shí)生成物應(yīng)是鐵和二氧化碳；化學(xué)方程式為3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂
（5）生鐵的主要成分是鐵，鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，根據(jù)化學(xué)方程式中已知?dú)錃獾馁|(zhì)量可求出鐵的質(zhì)量，從而求出生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
設(shè)參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56             2
x             0.2g

56

x

=

2

0.2g

解得：x=5.6g
生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

5.6g

5.8g

×100%=96.6%
故答案為：（1）引流（2）Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu（3）銅（4）3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂
（5）96.6%

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了玻璃棒的作用：（溶解中其加速溶解的作用、過濾中起引流的作用、蒸發(fā)中起使其受熱均勻地作用）；書寫化學(xué)方程式的配平，判斷某種物質(zhì)是否過量等方面的內(nèi)容．