Question

(13分)木炭粉還原氧化銅實驗后的混合粉末中含有銅、氧化銅、少量木炭粉，實驗室從該混合粉末中回收銅的方案如下：

(1)寫出下列反應的化學方程式：

反應①：______________________； 反應②：___________________________．

(2)反應①所用的硫酸的質量分數為24.5％．現要配制40g 24.5％的硫酸，需________g 98％的硫酸和_______g水．

(3)在進行“反應①”、“反應②”、“反應③”的操作時，可將反應物加入__________中(填儀器名稱)，然后__________ (填操作名稱)，使反應充分進行．

(4)試劑A可選用___________溶液(填一種物質的化學式)    

(5)已知某合金粉末除鋁外，還含有鐵、銅中的一種或兩種．某興趣小組在老師的指導下，對合金粉末中鐵、銅的存在情況進行了探究．

【查閱資料】鋁與氫氧化鈉溶液反應方程式為2Al+2NaOH+2H₂O＝2NaAlO₂+3H₂↑( 產物NaAlO₂溶于水)；Fe、Cu不與氫氧化鈉溶液反應．

【猜   想】猜想1：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵．

猜想2：該合金粉末中除鋁外，還含有       (填名稱)．

猜想3：該合金粉末中除鋁外，還含有鐵、銅．

【實驗探究】下列實驗僅供選擇的試劑：10%鹽酸、30%NaOH溶液．

實驗方案	實現現象	結論
①取一定量的合金粉末，加過量的_______，充分反應后過濾，濾渣備用．	粉末部分溶解，并有氣體放出．	合金中一定含有        ．
②取步驟①所得濾渣，加過量的_________，充分反應．	濾渣部分溶解，并有氣體放出，溶液呈淺綠色．	合金中一定含有         ．

【探究結論】猜想3成立．

【反思】一般來說，活潑金屬能與鹽酸等酸反應，而鋁與酸、堿都能反應，說明鋁具有特殊的性質．寫出鋁與稀鹽酸反應的化學方程式                                ．

 

Answer 1

【答案】

(1)反應①：H₂SO₄ + CuO ="==" CuSO₄ + H₂O

反應②：Fe + CuSO₄ ="==" FeSO₄ + Cu

(2) 10g；30g。     

(3)燒杯；用玻璃棒不斷攪拌。

(4)H₂SO₄ (CuSO₄ 等合理即給分)  

(5) 猜測二：銅

【實驗探究】

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①30%NaOH溶液		鋁
②10%鹽酸		鐵、銅

【反   思】  2Al+6HCl＝2AlCl₃+3H₂↑

【解析】

試題分析：由題意可得：

(1)化學方程式：反應①：H₂SO₄ + CuO ="==" CuSO₄ + H₂O； 反應②：Fe + CuSO₄ ="==" FeSO₄ + Cu。

(2)要配制40g 24.5％的硫酸，需（40×24.5％）/98％=10g98%的硫酸和40-10=30g水．

(3)在進行“反應①”、“反應②”、“反應③”的操作時，可將反應物加入燒杯中(填儀器名稱)，然后用玻璃棒不斷攪拌，使反應充分進行．

(4)試劑A可選用H₂SO₄ (CuSO₄ 等合理即給分)溶液(填一種物質的化學式)    

(5)猜想2：該合金粉末中除鋁外，還含有銅(填名稱)．

【實驗探究】

實驗方案	實現現象	結論
①取一定量的合金粉末，加過量的30%NaOH溶液，充分反應后過濾，濾渣備用．	粉末部分溶解，并有氣體放出．	合金中一定含有鋁．
②取步驟①所得濾渣，加過量的10%鹽酸，充分反應．	濾渣部分溶解，并有氣體放出，溶液呈淺綠色．	合金中一定含有鐵、銅．

【反思】鋁與稀鹽酸反應的化學方程式為2Al+6HCl＝2AlCl₃+3H₂↑。

考點：物質推斷；化學方程式的書寫；金屬活動性。

點評：本題難度較大，解答本題的關鍵是充分讀懂題中信息，其中設計實驗方案是個難點，結合題中信息“鋁與氫氧化鈉溶液反應方程式為2Al+2NaOH+2H₂O＝2NaAlO₂+3H₂↑( 產物NaAlO₂溶于水)；Fe、Cu不與氫氧化鈉溶液反應”來設計實驗方案，才是正確的思路。