为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,甲同学设计的实验方案如下:请回答:(1)操作
时间:2024-03-10 02:18:40 栏目:学习方法题目内容:
为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,甲同学设计的实验方案如下:
请回答:
(1)操作①用到的玻璃仪器有。
(2)写出反应①的化学方程式:,反应②的离子反应方程式:。
(3)设计实验方案,检测滤液D中含有的金属离子(试剂自选)。
(4)在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体是一种绿色化学工艺,试剂Y为无色液体,反应④的总化学方程式是。
(5)乙同学在甲同学方案的基础上提出用滤渣B来制备FeCl3·6H2O晶体,在滤渣中滴加盐酸时,发现反应速率比同浓度盐酸与纯铁粉反应要快,其原因是。
将所得氯化铁溶液用加热浓缩、降温结晶法制得FeCl3·6H2O 晶体,而不用直接蒸发结晶的方法来制得晶体的理由是。
(6)将滤渣B的均匀混合物平均分成四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应后,在标准状况下生成NO的体积与剩余金属的质量见下表(设硝酸的还原产物只有NO)。
实验编号
①
②
③
④
稀硝酸体积(mL)
100
200
300
400
剩余金属质量(g)
9.0
4.8
0
0
NO体积(L)
1.12
2.24
3.36
V
则硝酸的浓度为;③中溶解铜的质量为;④中V=。
最佳答案:
(1)烧杯、漏斗、玻璃棒
(2)2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO2 3H2↑ AlO2- CO2 2H2O=Al(OH)3↓ HCO3-
(3)取少量滤液D加入NaOH溶液,产生白色沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色(合理即可)
(4)Cu H2O2 H2SO4 3H2O=CuSO4·5H2O(或Cu H2O2 H2SO4=CuSO4 2H2O)
(5)铁粉与杂质铜形成原电池,加快了反应速率因为氯化铁是强酸弱碱盐水解生成氢氧化铁和盐酸,加热蒸干时使HCl挥发造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3·6H2O 晶体
(6)2 mol/L 4.8 g 4.48
答案解析:
(1)操作①是过滤。
(2)金属中只有铝能和氢氧化钠溶液反应生成AlO2-, AlO2-和足量CO2生成Al(OH)3沉淀和HCO3-。
(3)滤液D中含有Fe2 ,可以利用其和碱生成沉淀时的颜色变化、自身不能使KSCN溶液变红而氧化后变红的性质进行检验。
(4)H2O2是绿色氧化剂,还原产物是H2O。
(5)里面有杂质铜,形成原电池,加快了反应速率;Fe3 很易发生水解。
(6)滤渣B中含有Fe和Cu,分析实验①到②和②到③的过程可知:①到②时,金属过量,硝酸完全反应,100 mL HNO3共产生
3Fe 8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2 2NO↑ 4H2O
3×56 g 8 mol2 mol
4.2 g0.2 mol0.05 mol
知:消耗的4.2 g金属恰好为Fe,且可推知①中消耗的也为Fe且质量为4.2 g,同时求得HNO3的浓度为:
3Cu 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 2NO↑ 4H2O
3×64 g2 mol
m(Cu)0.05 mol
得:m(Cu)=
3Fe2 4H NO3-=3Fe3 NO↑ 2H2O
3 mol4 mol1 mol22.4 L
0.15 mol 0.2 mol0.2 molV′
即V′=
故V=3.36 1.12=4.48。
考点核心:
配平简介:化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过配平来解决。
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