Question

為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用，甲同學(xué)設(shè)計的實驗方案如下：

請回答：

（1）綠礬的化學(xué)式為           。

（2）寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式                                    ，

 反應(yīng)②生成沉淀的離子反應(yīng)方程式                                。

（3）為了檢測濾液D中含有的金屬離子，可設(shè)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(yīng)速率比一般的鐵粉反應(yīng)要快，其原因是                     。

（5）若考慮綠色化學(xué)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(yīng)④的總化學(xué)方程式為                           ；若不考慮綠色化學(xué)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(zhì)僅為CuSO4，則需該硝酸的體積      L。

堿石灰

 

Answer 1

（1）FeSO4·7H2O

（2）  2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2  ↑   ，

        CO2 + 2H2O + AlO2- =Al(OH)3+ HCO3-        

（3）用試管取少量濾液D，向濾液中滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，再滴入氯水，若變成血紅色，則說明溶液中存在Fe2+。

（4）銅、鐵與稀硫酸形成原電池

（5）Cu + H2O2 +H2SO4 = CuSO4 + 2H2O    ；          2       

【解析】（1）綠礬為硫酸亞鐵晶體，化學(xué)式為：FeSO4·7H2O

（2）反應(yīng)①為Al與NaOH溶液的反應(yīng)，離子方程式為：

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑；反應(yīng)②中通入的氣體氣體X為CO2，CO2、H2O與AlO2-反應(yīng)生成的沉淀為Al(OH)3，離子方程式為：

AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HCO3-(或2AlO2-+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+CO32-) 

（3）濾液D的溶質(zhì)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(yīng)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(xué)工藝，Y為無色液體，則試劑Y為H2O2，則反應(yīng)④的總化學(xué)方程式為：Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O；Cu全部溶解且溶液中含銅元素的溶質(zhì)僅為CuSO4，則化學(xué)方程式為：3Cu+2HNO3+3H2SO43CuSO4++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。