Question

為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用，甲同學設計的實驗方案如下：

請回答：

（1）綠礬的化學式為 。

（2）寫出反應①的化學方程式 ，反應②生成沉淀的離子反應方程式 。

（3）為了檢測濾液D中含有的金屬離子，可設計實驗方案為（試劑自選）： 。

（4）在濾渣B中滴加稀硫酸時，發(fā)現(xiàn)反應速率比一般的鐵粉反應要快，其原因是 。

（5）若考慮綠色化學工藝，在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體，試劑Y為無色液體，則反應④的總化學方程式為 ；若不考慮綠色化學工藝，所選試劑Y為1mol/L的硝酸，欲使3molCu全部溶解且溶液中含銅元素的溶質僅為CuSO4，則需該硝酸的體積 L。

 

Answer 1

（1）(2分) FeSO4·7H2O

（2）（4分）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

(或2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-) [未寫離子方程式扣1分，不配平扣1分，離子符號錯0分]

（3）(3分) 用試管取少量濾液D（1分），向濾液中滴加KSCN（或NaSCN、或NH4SCN)]

溶液無明顯現(xiàn)象（1分），再滴入氯水（或雙氧水，或通入Cl2）若變成血紅色，則溶

液則中存在Fe2+（1分）。

（4）（2分）銅、鐵與稀硫酸形成了原電池（或發(fā)生了電化腐蝕，或有電流產生）

（5）(5分) Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O（2分。配平1分，化學式錯0分）

2（3分）[說明：反應式為3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4++2NO↑+4H2O]

【解析】

試題分析：（1）綠礬為硫酸亞鐵晶體，化學式為：FeSO4·7H2O

（2）反應①為Al與NaOH溶液的反應，離子方程式為：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；反應②中通入的氣體氣體X為CO2，CO2、H2O與AlO2-反應生成的沉淀為Al(OH)3，離子方程式為：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- (或2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-)

（3）濾液D的溶質為FeSO4，檢驗Fe2+的原理為：Fe2+不能使KSCN變?yōu)檠�紅色，但加入氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+，溶液變?yōu)檠�紅色，所以實驗方案為：用試管取少量濾液D，向濾液中滴加KSCN（或NaSCN、或NH4SCN)]，溶液無明顯現(xiàn)象，再滴入氯水（或雙氧水，或通入Cl2）若變成血紅色，則溶液則中存在Fe2+。

（4）濾渣B中含有鐵、銅金屬，滴加稀硫酸后，銅、鐵與稀硫酸形成了原電池，使反應速率加快。

（5）濾渣E為Cu，加入稀硫酸和試劑Y生成CuSO4，考慮綠色化學工藝，Y為無色液體，則試劑Y為H2O2，則反應④的總化學方程式為：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；Cu全部溶解且溶液中含銅元素的溶質僅為CuSO4，則化學方程式為：3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4++2NO↑+4H2O，Cu為3mol，則消耗的HNO3為2mol，需該硝酸的體積為：2mol÷1mol?L?1=2L。

考點：本題考查化學流程的分析、化學方程式與離子方程式的書寫、離子的檢驗、原電池原理、化學計算。