Question

（16分）某研究所对含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废料进行相关的研究。实验过程如下：

回答下列问题：

（1）滤渣的成分为____和____，(填化学式)  操作①的名称为____            。

（2）上图溶液B中所发生反应的离子方程式为  __________                 。

（3）实验要求向溶液B中通入过量的空气，证明通入空气过量的方法是                             。

（4）操作③第一步需要的仪器除了酒精灯、铁架台外，还需要___  _和___  _  。

（5）某同学利用下面装置制备氢气并利用氢气还原某金属氧化物，根据要求回答问题。

请设计一个实验方案验证H₂的还原性并检验其氧化产物，其装置连接顺序是A→_____→_____→_____→D（除D装置外，其它装置不能重复使用），最后D装置中所加药品为________ ___，其作用是___________。

Answer

（16分）每空2分）

（1）Fe、Cu；（各1分）过滤

（2）4Fe2++O2+8NH3+10H2O=8NH4++4Fe(OH)3↓

（3）取上层清液少许于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾溶液的紫色不变。（2分）。

（4）蒸发皿、玻璃棒（各1分）

（5）A—C—B—D—D（2分）；碱石灰（2分）；

防止空气中水蒸气进入前面装置中（2分）

【解析】

试题分析：（1）根据流程图可知加入的还原剂是Fe与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和Cu，所以滤渣的成分是Fe、Cu；将溶液与不溶的固体分离的操作是过滤，所以操作①的名称为过滤；

（2）通入空气目的是把亚铁离子氧化为铁离子，再通入氨气，则产生氢氧化铁沉淀，所以总的离子方程式是4Fe2++O2+8NH3+10H2O=8NH4++4Fe(OH)3↓；

（3）若空气过量，则溶液B中不存在亚铁离子，所以证明空气过量，即证明溶液B中无亚铁离子即可。取溶液B的上层清液少许于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾溶液的紫色不变，证明空气过量；

（4）操作③是从溶液中得到晶体，所以第一步是蒸发浓缩，需要的仪器除了酒精灯、铁架台外，还需要蒸发皿、玻璃棒；

（5）A装置是产生氢气的装置，产生氢气后应干燥后再通入B中，氢气用浓硫酸干燥，氢气的氧化产物是水，用无水硫酸铜固体检验水的生成，所以气体通入D中，D中盛放无水硫酸铜固体，最后气体通过干燥管D后被点燃，所以装置的连接顺序是A—C—B—D—D；最后D中的药品是碱石灰，目的是防止空气中水蒸气进入前面装置中，影响氢气氧化产物的检验。

考点：考查对流程图的分析，实验方案的设计与评价，基本操作的判断，离子的检验