Question

【題目】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(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下：

請回答：

(1)反應(yīng)①、反應(yīng)③所加試劑分別是___________、____________。從濾液D中得到綠礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作是________________。

(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)用NaOH檢測濾液D中含有的金屬離子，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：____________，其中涉及的氧化還原反應(yīng)方程式為：____。

(4)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H2O2，則反應(yīng)④的總化學(xué)方程式為____________________。

Answer 1

【答案】

(1)NaOH 稀H2SO4；在隔絕空氣的條件下，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶

(2)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；AlO2- +CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

(3)先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色；4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3

(4)3H2O+Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4·5H2O；

【解析】

試題分析：合金加入足量的燒堿溶液后，金屬鋁溶解，濾渣為鐵、銅；濾液A中通入二氧化碳?xì)怏w，得到氫氧化鋁沉淀；濾渣B加入稀硫酸，鐵與稀硫酸反應(yīng)，且會形成鐵銅原電池，濾渣E溶解于稀硝酸，蒸發(fā)結(jié)晶得到綠礬。

(1)反應(yīng)①、反應(yīng)③所加試劑分別是氫氧化鈉和稀硫酸。硫酸亞鐵溶液被空氣中氧氣氧化，從濾液D中得到綠礬晶體需要在隔絕空氣的條件下，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，故答案為：NaOH 稀H2SO4；在隔絕空氣的條件下，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；

(2)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↑，偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳，生成氫氧化鋁沉淀，即AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-，故答案為：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-；

(3)濾液D中含有亞鐵離子，加入NaOH，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，涉及的氧化還原反應(yīng)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3，故答案為：先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色；4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3；

(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)：3H2O+Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4·5H2O，故答案為：3H2O+Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4·5H2O。