Question

【題目】某廠的酸性工業廢水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等離子。有人設計了圖中的工藝流程，利用常用的酸、堿和工業生產中的廢鐵屑，從廢水中回收金，并生產一定量的鐵紅和氧化銅。

填寫下面空白。

（1）圖中標號處需加入的相應物質分別是① 、② 、③ 、④ 、⑤ ；

（2）寫出①處發生反應的離子方程式 ；寫出③處發生反應的化學方程式 ；

（3）鐵紅的化學式為 ；分別寫出鐵紅和氧化銅在工業上的一種主要用途：鐵紅 ；氧化銅 。

Answer 1

【答案】

（1）由鐵屑；稀硫酸；稀硝酸；氫氧化鈉；氫氧化鈉；

（2）Fe+2H+=Fe2++H2↑；2Fe3++Fe=3Fe2+；Cu2++Fe=Cu+Fe2+；

2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+；3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；

（3）Fe2O3；用作紅色涂料；用作制造銅鹽的原料。

【解析】

試題分析：由工藝流程圖示知，E為鐵元素的離子，而A為銅、金的單質，通過過濾將鐵元素與活潑性比它弱的銅、金分離出來，因此①處加入的物質為鐵屑，發生的反應為Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；②處加入稀硫酸以除去銅、金中過量的鐵屑，并將過濾后的硫酸亞鐵溶液與含Fe2+的E溶液相混合；③處利用金不溶于硝酸的性質將銅與金分離開；④處將得到的銅離子用氫氧化鈉轉化為氫氧化銅沉淀，從而再受熱分解為氧化銅；⑤處加入氫氧化鈉將亞鐵離子轉化為氫氧化亞鐵沉淀，再利用空氣將其轉化為氫氧化鐵沉淀，最終受熱分解為鐵紅(氧化鐵)。

（1）由以上分析可知①鐵屑；②稀硫酸；③稀硝酸；④氫氧化鈉；⑤氫氧化鈉，故答案為：鐵屑；稀硫酸；稀硝酸；氫氧化鈉；氫氧化鈉；

（2）①處加入的物質為鐵屑，發生的反應為Fe + 2H + .═ Fe2 + + H2↑，2Fe3 + + Fe ═ 3Fe2 + ，Cu2 + + Fe ═ Cu + Fe2 + ，2Au3 + + 3Fe ═ 2Au + 3Fe2 + ；③處利用金不溶于硝酸的性質將銅與金分離開，反應的化學方程式為3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O；

（3）⑤處加入氫氧化鈉將亞鐵離子轉化為氫氧化亞鐵沉淀，再利用空氣將其轉化為氫氧化鐵沉淀，最終受熱分解為鐵紅，常用作紅色涂料，氧化銅常用作制造銅鹽的原料，故答案為：Fe2O3；用作紅色涂料；用作制造銅鹽的原料。