Question

13．為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用，化學科技小組的同學們進行了一系列實驗探究．他們設計的實驗方案如圖，其中Y氣體是空氣的主要成分之一．
合金濾液A濾渣B濾渣E沉淀C濾液D溶液G溶液F膽礬綠礬足量燒堿溶液，操作①反應①足量的氣體X反應②稀鹽酸反應③操作②稀H₂SO₄，反應④足量氣體Y

請回答下列問題：
（1）操作①用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒．
（2）氣體X的分子式為CO₂．
（3）反應④的化學反應方程式為2Cu+2H₂SO₄+O₂=2CuSO₄+2H₂O．
（4）常溫下，將綠礬配成約0.1mol•L^-1FeSO₄溶液，測得溶液的pH=3．請用離子方程式解釋原因Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺，該溶液中c（SO₄^2-）-c（Fe²⁺）=5×10^-4mol•L^-1（填數(shù)值）．
（5）若要測定所配溶液中Fe²⁺的準確濃度，取20.00mL溶液于錐形瓶中，可再直接用酸性KMnO₄標準溶液進行滴定，滴定終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴0.02mol•L^-1KMnO₄酸性溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紫色（或淺紫紅色），且30s內不褪色．

Answer 1

分析 鋁、鐵、銅合金加入足量的燒堿溶液后，金屬鋁溶解，過濾得濾渣為鐵、銅；濾液A中含偏鋁酸鈉，通入X為二氧化碳氣體，得到沉淀C為氫氧化鋁，再溶于稀鹽酸得到F為氯化鋁溶液；濾渣B加入稀硫酸，鐵與稀硫酸反應，過濾后得到濾液D為硫酸亞鐵溶液，蒸發(fā)濃縮、降溫結晶得到綠礬，濾渣E主要為銅，銅中加和稀硫酸再通入Y為氧氣，得硫酸銅溶液，蒸發(fā)濃縮、降溫結晶得到膽礬，
（1）操作①為過濾，過濾用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；
（2）根據(jù)上面的分析可知，X為二氧化碳氣體；
（3）反應④為銅與氧氣在稀硫酸中，銅被氧化成硫酸銅；
（4）FeSO₄溶液中，亞鐵離子水解使溶液呈酸性，根據(jù)電荷守恒可計算出c（SO₄^2-）-c（Fe²⁺）的值；
（5）要測定所配溶液中Fe²⁺的準確濃度，可用酸酸性高錳酸鉀溶液滴定，滴定終點時，溶液會出現(xiàn)淺紫色（或淺紫紅色），據(jù)此答題．

解答 解：合金加入足量的燒堿溶液后，金屬鋁溶解，過濾得濾渣為鐵、銅；濾液A中含偏鋁酸鈉，通入二氧化碳氣體，得到氫氧化鋁沉淀；濾渣B加入稀硫酸，鐵與稀硫酸反應，得到濾液D為硫酸亞鐵溶液，蒸發(fā)濃縮、降溫結晶得到綠礬，濾渣E主要為銅，銅中加和稀硫酸再加氧化劑Y如雙氧水等，得硫酸銅溶液，蒸發(fā)濃縮、降溫結晶得到膽礬，
（1）操作①為過濾，過濾用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，
故答案為：漏斗、玻璃棒；
（2）根據(jù)上面的分析可知，X為二氧化碳氣體，分子式為CO₂，
故答案為：CO₂；
（3）反應④為銅與氧氣在稀硫酸中，銅被氧化成硫酸銅，反應方程式為2Cu+2H₂SO₄+O₂=2CuSO₄+2H₂O，
故答案為：2Cu+2H₂SO₄+O₂=2CuSO₄+2H₂O；
（4）FeSO₄溶液中，亞鐵離子水解使溶液呈酸性，反應的離子方程式為Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺，根據(jù)電荷守恒有2c（SO₄^2-）-2c（Fe²⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=1×10^-3，所以（SO₄^2-）-c（Fe²⁺）=5×10^-4，
故答案為：Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺；5×10^-4；
（5）要測定所配溶液中Fe²⁺的準確濃度，可用酸酸性高錳酸鉀溶液滴定，滴定終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴0.02 mol•L^-1 KMnO₄酸性溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紫色（或淺紫紅色），且30s內不褪色，
故答案為：滴入最后一滴0.02 mol•L^-1 KMnO₄酸性溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紫色（或淺紫紅色），且30s內不褪色．

點評 本題為生產流程題，涉及金屬的回收、環(huán)境保護、氧化還原反應、物質的分離提純和除雜等問題，題目較為綜合，做題時注意仔細審題，從題目中獲取關鍵信息．本題難度中．