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，從廢水中回收金，并生產一定量的鐵紅和氧化銅（圖中標號處只利用工業生產中的常用的酸、堿和廢鐵屑）．
（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處所有可能發生的離子方程式
（3）寫出③處發生反應的化學方程式；
（4）鐵紅的化學式為；寫出鐵紅在工業上的一種主要用途 ．

Answer 1

【答案】
（1）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+
（3）3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
（4）Fe2O3|紅色涂料
【解析】解：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，

所以答案是：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+；

所以答案是：Fe+2H+═Fe2++H2↑，2Fe3++Fe═3Fe2+，Cu2++Fe═Cu+Fe2+，2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+；（3）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，

所以答案是：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；（4）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．

所以答案是：Fe2O3；用作紅色涂料．