Question

為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用，某同學(xué)設(shè)計(jì)的回收利用方案如下：

（1）合金與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式是

 

．
（2）檢驗(yàn)濾液D中是否含有Fe³⁺的最佳試劑為

 

（填字母）．
A．KMnO₄    B．NaOH    C．氯水    D．KSCN
若D中含有Fe³⁺，除去Fe³⁺的常用試劑是

 

．
（3）若要從濾液D中得到綠礬晶體，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟是：

 

、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、自然干燥．
（4）若由濾渣E得到含Cu²⁺的溶液，試劑Y可能是

 

（填字母）．
A．稀硝酸    B．濃硫酸    C．濃鹽酸    D．稀硫酸
寫出一個(gè)由濾渣E得到含Cu²⁺溶液的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,常見離子的檢驗(yàn)方法

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,元素及其化合物

分析：（1）合金廢料含鋁、鐵、銅，其中只有鋁與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)．
（2）KMnO₄和氯水都不能用于檢驗(yàn)Fe³⁺；由于溶液中含有Fe²⁺，若用NaOH溶液，產(chǎn)生的氫氧化亞鐵沉淀會(huì)對(duì)Fe³⁺的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾．
   故檢驗(yàn)濾液D中是否含有Fe³⁺的最佳試劑為KSCN溶液，操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，不受其他離子的干擾；
   若D中含有Fe³⁺，除去Fe³⁺的常用試劑是鐵粉，鐵與Fe³⁺反應(yīng)生成亞鐵離子，除雜但不引雜．
（3）因?yàn)榫G礬晶體是結(jié)晶水合物，所以要從濾液D中得到綠礬晶體，不能直接蒸干，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、自然干燥．
（4）經(jīng)分析濾渣E的成分應(yīng)當(dāng)是銅，要得到含Cu²⁺的溶液，試劑Y必須能和銅反應(yīng)生成Cu²⁺，選項(xiàng)中能和銅反應(yīng)的有稀硝酸和濃硫酸，因?yàn)槎�者都具有�?qiáng)氧化性；而濃鹽酸和稀硫酸二者是非氧化性酸，不與銅反應(yīng)．銅與稀硝酸或濃硫酸的反應(yīng)方程式為：Cu+2H₂SO₄

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O或3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O

解答： 解：（1）合金廢料含鋁、鐵、銅，其中只有鋁與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，離子方程式是 2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）KMnO₄和氯水都不能用于檢驗(yàn)Fe³⁺；由于溶液中含有Fe²⁺，若用NaOH溶液，產(chǎn)生的氫氧化亞鐵沉淀會(huì)對(duì)Fe³⁺的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾．
故檢驗(yàn)濾液D中是否含有Fe³⁺的最佳試劑為KSCN溶液，操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，不受其他離子的干擾；
若D中含有Fe³⁺，除去Fe³⁺的常用試劑是鐵粉，鐵與Fe³⁺反應(yīng)生成亞鐵離子，除雜但不引雜．
故答案為：D．鐵粉．
（3）因?yàn)榫G礬晶體是結(jié)晶水合物，所以要從濾液D中得到綠礬晶體，不能直接蒸干，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、自然干燥．
故答案為：蒸發(fā)濃縮．
（4）經(jīng)分析濾渣E的成分應(yīng)當(dāng)是銅，要得到含Cu²⁺的溶液，試劑Y必須能和銅反應(yīng)生成Cu²⁺，選項(xiàng)中能和銅反應(yīng)的有稀硝酸和濃硫酸，因?yàn)槎�者都具有�?qiáng)氧化性；而濃鹽酸和稀硫酸二者是非氧化性酸，不與銅反應(yīng)．銅與稀硝酸或濃硫酸的反應(yīng)方程式為：Cu+2H₂SO₄

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O或3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
故答案為：AB；Cu+2H₂SO₄

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O或3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離、提純、制備，方程式的書寫等，知識(shí)面廣，難度不大