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)計的實驗方案如圖：請回答：
（1）操作①的名稱是

 

．
（2）寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式

 

，反應(yīng)②的離子反應(yīng)方程式

 

．
（3）設(shè)計實驗方案，檢測濾液D中含有的金屬離子（試劑自選）

 

．
（4）在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體是一種綠色化學(xué)工藝，試劑Y為無色液體，反應(yīng)④的總化學(xué)方程式是

 

．
（5）乙同學(xué)在甲同學(xué)方案的基礎(chǔ)上提出用濾渣B來制備 FeCl₃?6H₂O晶體，在濾渣中滴加鹽酸時，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率比同濃度鹽酸與純鐵粉反應(yīng)要快，其原因是

 

，將所得氯化鐵溶液用加熱濃縮、降溫結(jié)晶法制得FeCl₃?6H₂O晶體，而不用直接蒸發(fā)結(jié)晶的方法來制得晶體的理由是

 

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Answer 1

考點(diǎn)：金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù)

專題：元素及其化合物

分析：（1）分離固體和液體的操作是過濾；
（2）金屬鋁可以和強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和氫氣；偏鋁酸鹽可以和二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀；
（3）根據(jù)亞鐵離子的檢驗方法來回答；
（4）雙氧水是一種綠色氧化劑，可以實現(xiàn)金屬銅和硫酸之間的反應(yīng)；
（5）濾渣B為銅和鐵的混合物，加入稀鹽酸后，鐵與銅和稀鹽酸構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率，三價鐵離子水解，生成鹽酸，鹽酸具有揮發(fā)性，據(jù)此解答即可．

解答： 解：（1）依據(jù)題給信息得出操作①后得到的是濾液和濾渣，故此分離操作為過濾，故答案為：過濾；
（2）①金屬鋁可以和強(qiáng)堿氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，即2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，偏鋁酸鈉中通入二氧化碳，則可以和二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，即2H₂O+AlO₂^-+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；2H₂O+AlO₂^-+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（3）亞鐵離子可以和強(qiáng)堿反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀，迅速被氧化為氫氧化鐵，故亞鐵離子的檢驗方法：取少量濾液D加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，
故答案為：取少量濾液D加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；
（4）雙氧水是一種綠色氧化劑，在雙氧水的作用下，金屬銅可以和硫酸發(fā)生反應(yīng)：Cu+H₂O₂+H₂SO₄+3H₂O=CuSO₄?5H₂O，
故答案為：Cu+H₂O₂+H₂SO₄+3H₂O=CuSO₄?5H₂O；
（5）銅與鐵不與燒堿反應(yīng)，故濾渣B為銅和鐵，加入鹽酸后，鐵與銅和稀鹽酸構(gòu)成原電池，故加快了化學(xué)反應(yīng)的速率，氯化鐵溶液加熱濃縮的過程中，發(fā)生反應(yīng)：FeCl₃+3H₂O?Fe（OH）₃+3HCl，由于HCl具有揮發(fā)性，故平衡右移，F(xiàn)eCl₃轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃，加熱蒸干，氫氧化鐵分解生成氧化鐵和水，故得不到FeCl₃，
故答案為：濾渣中的鐵與銅和稀鹽酸構(gòu)成原電池；氯化鐵溶液加熱濃縮的過程中，發(fā)生反應(yīng)：FeCl₃+3H₂O?Fe（OH）₃+3HCl，由于HCl具有揮發(fā)性，故平衡右移，F(xiàn)eCl₃轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃，加熱蒸干，氫氧化鐵分解生成氧化鐵和水．

點(diǎn)評：本題考查了過濾操作以及金屬的回收，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進(jìn)行，該題綜合性強(qiáng)，難度大．