Question

（14分）工业上可以利用含铝、铁、铜合金的废料获得的绿矾（FeSO₄·7H₂O）、胆矾等，甲同学设计的实验方案如下：

请回答：

（1）操作①、操作②所用的玻璃仪器是               ；沉淀C的化学式为         。

（2）为了检测滤液D中含有的金属离子，可设计实验方案为（试剂自选）               。

（3）在滤渣B中滴加稀硫酸时，发现反应速率比一般的铁粉反应要快，其原因是                 。

（4）若考虑绿色化学工艺，在滤渣E中加入稀硫酸和H₂O₂制胆矾晶体，则反应④的离子化学方程式为                                       ；若不考虑绿色化学工艺，所选试剂Y为1mol/L HNO₃，欲使3mol Cu全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSO₄，则需该硝酸的体积          L。

Answer

（14分）

（1）漏斗、烧杯、玻璃棒（全对2分，写一个不得分，写2个1分） Al(OH)3 （2分）

（2）用试管取少量滤液D（1分），向滤液中滴加KSCN（或NaSCN、或NH4SCN），溶液无明显现象（1分），再滴入氯水（或双氧水、或通入Cl2）若变成血红色，则溶液中存在Fe3+（1分）。

（3）铜、铁与稀硫酸形成了原电池（或发生了电化腐蚀，或有电流产生） （2分）

（4）Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O （2分） 2 （3分）

【解析】

试题分析：（1）操作①、操作②得到滤渣和滤液，所以所用的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒；合金与NaOH溶液反应，生成Na[Al(OH)4]，与CO2反应生成的沉淀C为Al(OH)3。

（2）滤液D可得到绿矾，则滤液D为FeSO4溶液，含有的金属离子为Fe2+，所以检验方案为：用试管取少量滤液D，向滤液中滴加KSCN（或NaSCN、或NH4SCN），溶液无明显现象，再滴入氯水（或双氧水、或通入Cl2）若变成血红色，则溶液中存在Fe3+。

（3）滤渣B中含有活泼性不同的两种金属铁和铜，滴加稀硫酸后，形成原电池，原电池的反应速率大于普通化学反应速率。

（4）滤渣E为金属Cu，加入稀硫酸和H2O2后，发生氧化还原反应，生成CuSO4和H2O，则离子方程式为：Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O；试剂Y为1mol/L HNO3， 3mol Cu全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSO4，则反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3‾=3Cu2++2NO↑+4H2O，则n（HNO3）=2/3n（Cu）=2/3×3mol=2mol，V（HNO3）=2mol÷1mol•L‾1=2L。

考点：本题考查化学流程的分析、基本仪器和基本操作、离子的检验、原电池的应用、化学计算。