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  【某厂的酸性工业废水中含有一定量的Na+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Cl-.该厂利用如图所示的工艺流程图,利用常见的气体氧化物、酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中生产出了氯化铁、氧化铝、N】

  某厂的酸性工业废水中含有一定量的Na+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Cl-.该厂利用如图所示的工艺流程图,利用常见的气体氧化物、酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中生产出了氯化铁、氧化铝、NaCl晶体和金属铜,产生了很好的社会经济效益.

  请填写下列空白:

  (1)图中试剂1是___,试剂2是___.试剂4最好是___.

  (2)步骤1和步骤2所用到的玻璃仪器是___.

  (3)步骤1反应的离子方程式为___.

  (4)步骤5反应的离子方程式为___.

  (5)Al(OH)3可用以下三种途径制备

  ①AlNaOH

  NaAlO2H2SO4

  Al(OH)3②AlH2SO4

  Al2(SO4)3NaOH

  Al(OH)3

  ③

  上述三途径制备Al(OH)3你认为最佳途径是___,理由是___.

1回答
2020-10-28 20:15
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陈文梅

  酸性工业废水中含有一定量的Na+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Cl-,由工艺流程图示知,溶液A中不含有铜离子,故应加入比铜活泼的金属置换出铜离子,然后把铁离子还原为液态离子,此金属还能与酸反应放出气体,故试剂1为铁屑;金属铜以及多余的铁屑进入沉淀A,然后加入稀盐酸,铁粉溶解生成溶液B,剩余沉淀B为铜粉;溶液A中剩余Na+、Al3+、Fe2+和Cl-,加入过量的氢氧化钠溶液可以使铝离子形成偏铝酸根留在溶液中,亚铁离子沉淀出来,故试剂3为氢氧化钠溶液,偏铝酸盐溶于中通入二氧化碳气体,偏铝酸根变成氢氧化铝沉淀出来,即沉淀D,可以防止氢氧化铝溶液,所以试剂4最好是二氧化碳,最后得NaCl,

  (1)依据分析可知,图中试剂1是废铁屑,试剂2是稀盐酸,试剂4最好是CO2,

  故答案为:废铁屑;稀盐酸;CO2;

  (2)步骤1和步骤2均为分离固体和液体操作,即过滤,过滤中使用仪器:漏斗、玻璃棒、烧杯,

  故答案为:漏斗、玻璃棒、烧杯;

  (3)步骤1中加入的是废铁屑,铁比铜活泼能置换出铜离子,然后把铁离子还原为亚铁离子,Fe还能与酸反应放出气体,有关反应的离子方程式为:Fe+Cu2+═Cu+Fe2+,Fe+2Fe3+═3Fe2+,Fe+2H+═Fe2++H2↑,

  故答案为:Fe+Cu2+═Cu+Fe2+,Fe+2Fe3+═3Fe2+,Fe+2H+═Fe2++H2↑;

  (4)步骤5为偏铝酸盐溶于中通入二氧化碳气体,偏铝酸根变成氢氧化铝沉淀出来,反应的离子方程式为:AlO2-+2H2O+CO2═Al(OH)3↓+HCO3-,

  故答案为:AlO2-+2H2O+CO2═Al(OH)3↓+HCO3-;

  (5)比较三种途径中消耗的硫酸和氢氧化钠的量可以知道,途径①②消耗酸、碱的量较多,且不便于控制反应物的量,当酸或碱过量时,氢氧化铝又会溶解,所以最佳途径是③,途径③中反应物的用量便于控制,不会使生成的氢氧化铝溶解,同时消耗的酸碱的量相对较少,

  故答案为:③;途径③中反应物的用量便于控制,不会使生成的氢氧化铝溶解,同时消耗的酸碱的量相对较少.

2020-10-28 20:16:10

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