Question

【題目】某廠(chǎng)的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等離子。有人設(shè)計(jì)了圖中的工藝流程，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的綠礬和膽礬。

(1)試劑X是 ，固體C的成份是

(2)步驟I，II，III均需要進(jìn)行的操作是

(3)寫(xiě)出步驟III處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ,稀硝酸在此反應(yīng)中的作用是 , 將此過(guò)程收集到的NO與O2混合得16mL混合氣體充滿(mǎn)試管后倒扣水中，恢復(fù)原狀況剩余氣體為2mL,則原混合氣體中NO的體積是 。

(4)制備膽礬方法有三種:①銅與混酸(稀硫酸和稀硝酸)的反應(yīng)②銅與濃硫酸的反應(yīng)③銅與稀硫酸和氧氣的反應(yīng).請(qǐng)選出你認(rèn)為的最佳方法,寫(xiě)出此方法的反應(yīng)化學(xué)方程式 .

Answer 1

【答案】(1)稀硫酸；銅和金；

(2)過(guò)濾、洗滌

(3)3Cu+8H++NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O； 氧化性(劑)；10mL或8mL

(4)2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O

【解析】

試題分析：由工藝流程圖示知，溶液A為亞鐵元素的離子，固體B為銅、金的單質(zhì)，通過(guò)過(guò)濾將鐵元素與活潑性比它弱的銅、金分離出來(lái)，發(fā)生的反應(yīng)為Fe + 2H + ═ Fe2 + + H2↑，2Fe3 + + Fe ═ 3Fe2 + ，Cu2 + + Fe ═ Cu + Fe2 + ，2Au3 + + 3Fe═2Au + 3Fe2 + ；步驟Ⅱ處加入稀硫酸以除去銅、金中過(guò)量的鐵屑，并將過(guò)濾后的硫酸亞鐵溶液與含Fe2 + 的A溶液相混合；Ⅲ處利用金不溶于硝酸的性質(zhì)將銅與金分離開(kāi)，固體E為金；溶液D為硫酸銅。

(1)根據(jù)上述分析，試劑X稀硫酸，固體C是銅和金，故答案為：稀硫酸；銅和金；

(2)步驟I，II，III均失分離固體和溶液，均需要采取過(guò)濾并洗滌的方法，故答案為：過(guò)濾、洗滌；

(3)步驟III處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，其中稀硝酸是氧化劑，將NO與O2混合得16mL混合氣體充滿(mǎn)試管后倒扣水中，發(fā)生的反應(yīng)為：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，若剩余的2mL為NO時(shí)，則發(fā)生反應(yīng)的NO和O2的總體積為：16mL-2mL=14mL，其中反應(yīng)消耗NO為：14mL×=8mL，則原混合氣體中含有NO體積為：8mL+2mL=10mL；若剩余的6mL為氧氣時(shí)，則發(fā)生反應(yīng)的NO和O2的總體積為：16mL-2mL=14mL，其中反應(yīng)消耗NO為：14mL×=8mL，故答案為：3Cu+8H++NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O； 氧化性(劑)；10mL或8mL；

(4) ①銅與混酸(稀硫酸和稀硝酸)的反應(yīng)，生成一氧化氮?dú)怏w會(huì)污染空氣；②銅與濃硫酸的反應(yīng)生成二氧化硫氣體會(huì)污染空氣；③銅與稀硫酸和氧氣的反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O，不會(huì)污染空氣，因此方法③最佳，故答案為：2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O。