Question

【題目】垃圾是放錯地方的資源，工業(yè)廢料也可以再利用．某化學(xué)興趣小組在實驗室中用廢棄的含鋁、鐵、銅的合金制取硫酸鋁溶液、硝酸銅晶體和鐵紅（Fe2O3）．實驗方案如圖：
（1）寫出濾液A中加入足量硫酸后所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： ．
（2）已知Fe（OH）3沉淀的pH是3～4，溶液C通過調(diào)節(jié)pH可以使Fe3+沉淀完全．下列物質(zhì)中可用作調(diào)整溶液C的pH的試劑是（填序號）．
A.銅粉
B.氨水
C.氫氧化銅
D.碳酸銅
（3）常溫，若溶液C中金屬離子均為1molL﹣1 ， Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10﹣38 ， Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10﹣20 ． 控制pH=4，溶液中c（Fe3+）= ， 此時Cu（OH）2沉淀生成（填“有”或“無”）．
（4）將20mLAl2（SO4）3溶液與等物質(zhì)的量濃度的Ba（OH）2溶液80mL混合，反應(yīng)的離子方程式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO +3H2↑
（2）CD
（3）4.0×10﹣8；無
（4）2Al3++3SO +3Ba2++8OH﹣═3BaSO4↓+2AlO +4H2O
【解析】解：合金與足量KOH作用，反應(yīng)后所得濾液A為KAlO2 ， 濾渣B為鐵和銅，加入硝酸，得到的溶液C為硝酸銅和硝酸鐵的混合物，鐵離子易水解，可通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法制得氫氧化鐵沉淀，即E為氫氧化鐵，D為硝酸銅溶液，經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶可得到硝酸銅晶體，（1）鋁、鐵、銅的合金中只有鋁與KOH溶液反應(yīng)，生成AlO2﹣和H2 ， 反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑，所以答案是：2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；（2）溶液C通過調(diào)節(jié)pH可以使Fe3+沉淀完全，應(yīng)加入CuO、堿式碳酸銅或氫氧化銅，而加入銅粉生成Fe2+ ， 加入氨水引入新的雜質(zhì)，所以答案是：CD；（3）已知溶液的pH=4，則c（H+）=10﹣4mol/L，c（OH﹣）=10﹣10mol/L，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10﹣38=c（Fe3+）×c3（OH﹣），所以c（Fe3+）=4.0×10﹣8mol/L；已知溶液中氫氧根離子的濃度為10﹣10mol/L，則Qc=c（Cu2+）×c2（OH﹣）=1×（10﹣10）2=10﹣20＜Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10﹣20 ， 所以沒有氫氧化銅沉淀生成；故答案：4.0×10﹣8；無；（4）將20mLAl2（SO4）3溶液與等物質(zhì)的量濃度的Ba（OH）2溶液80mL混合，則二者的物質(zhì)的量之比為1：4，則反應(yīng)時鋁離子與氫氧根離子的物質(zhì)的量之比為1：4，所以鋁元素以偏鋁酸根離子形式存在，其離子方程式為：2Al3++3SO42﹣+3Ba2++8OH﹣═3BaSO4↓+2AlO2﹣+4H2O；所以答案是：2Al3++3SO42﹣+3Ba2++8OH﹣═3BaSO4↓+2AlO2﹣+4H2O．