Question

信息時代產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。某“變廢為寶”學(xué)生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，將得到的紅色金屬M和金屬E進(jìn)行如下框圖所示轉(zhuǎn)化，獲得高效凈水劑K₂EO₄.(答題時，化學(xué)式及化學(xué)方程式中的M、E均用所對應(yīng)的元素符號表示)：

（1）寫出M溶于稀H₂SO₄和H₂O₂混合液的離子方程式             。

（2）檢驗X中陽離子的方法和現(xiàn)象是                 。

（3）某同學(xué)取X的溶液在空氣中放置后，酸化并加入KI和淀粉溶液，溶液變?yōu)樗{(lán)色。試用離子方程式表示溶液變?yōu)樗{(lán)色的原因：          。

（4）由MSO₄的藍(lán)色溶液經(jīng)一系列操作可以獲得藍(lán)色晶體，這些操作中用到的實驗儀器除了酒精燈、燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺外，還需要用到的硅酸鹽儀器有           (填寫儀器名稱)。

（5）某同學(xué)利用H₂還原MO來測定M的相對原子質(zhì)量，下圖是測定裝置示意圖。A中試劑是鹽酸。

①裝置D的作用             ；

②連接好裝置并檢驗裝置的氣密性后，應(yīng)首先“加熱反應(yīng)管E”還是“從A瓶中逐滴加入液體”?            在這兩步之間還應(yīng)進(jìn)行的操作是                  。

③該實驗設(shè)計是否還有不足之處？若有請指出并改進(jìn)，如沒有本問可不答。

（6）試說明K₂EO₄可用作高效凈水劑的原因           。

 

Answer 1

【答案】

（17分）（1）Cu＋H₂O₂＋2H^＋＝Cu^2＋＋2H₂O （2分）

（2）取X溶液少許于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再向試管中加入幾滴新制氯水，溶液顯紅色。（2分）

（3）2Fe³⁺ + 2I^-＝2Fe²⁺ + I₂  （2分）（4）蒸發(fā)皿（2分）

（5）①吸收水蒸氣，干燥H₂ （2分）  ②從A瓶中逐滴加入液體（1分）     檢驗H₂的純度（1分）

③有不足（1分），未進(jìn)行尾氣處理，可用酒精燈將未反應(yīng)的氫氣燃燒掉。（2分）

（6）高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，殺菌后自身被還原為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺水解后生成的氫氧化鐵膠體又具有較強(qiáng)的吸附性，因而高鐵酸鉀可有做高效凈水劑。

【解析】

試題分析：（1）M是紅色金屬，則M是銅。雙氧水具有強(qiáng)氧化性，在稀硫酸溶液中能把銅氧化生成硫酸銅，而雙氧水的還原產(chǎn)物是水，反應(yīng)的離子方程式是Cu＋H₂O₂＋2H^＋＝Cu^2＋＋2H₂O。

（2）Y能和KSCN溶液反應(yīng)，溶液顯紅色，所以Y中含有鐵離子，因此E是金屬鐵。鐵和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，即X是硫酸亞鐵。亞鐵離子具有還原性，據(jù)此可以檢驗，即檢驗X中陽離子的方法和現(xiàn)象是取X溶液少許于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再向試管中加入幾滴新制氯水，溶液顯紅色。

（3）亞鐵離子具有還原性，在空氣中易被氧化生成鐵離子，鐵離子具有氧化性，能把碘化鉀氧化生成單質(zhì)碘，碘遇淀粉顯藍(lán)色，反應(yīng)的離子方程式是2Fe³⁺ + 2I^-＝2Fe²⁺ + I₂。

（4）從硫酸銅溶液中得到硫酸銅晶體的操作是蒸發(fā)，除了酒精燈、燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺外，還需要用到的硅酸鹽儀器蒸發(fā)皿。

（5）①B裝置是制備氫氣的，由于鹽酸易揮發(fā)，所以生成的氫氣中含有氯化氫和水蒸氣，因此C裝置中盛有飽和食鹽水，吸收氯化氫，D裝置中盛有濃硫酸，吸收水蒸氣，干燥氫氣。

②由于裝置中還含有空氣，實驗前需要利用氫氣排盡空氣，所以首先從A瓶中逐滴加入液體。又因為氫氣是可燃性氣體，點燃前需要檢驗氫氣的純度，所以在這兩步之間還應(yīng)進(jìn)行的操作是檢驗氫氣的純度。

③由于氫氣是可燃性氣體，不能隨意排放到空氣中，所以該裝置存在不足，改進(jìn)的方法是用酒精燈將未反應(yīng)的氫氣燃燒掉即可。

（6）由于高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，殺菌后自身被還原為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺水解后生成的氫氧化鐵膠體又具有較強(qiáng)的吸附性，因而高鐵酸鉀可有做高效凈水劑。

考點：考查金屬銅、鐵的性質(zhì)、亞鐵離子的檢驗、蒸發(fā)操作儀器的選擇、氫氣的制備和凈化、尾氣處理、實驗方案評價、高鐵酸鉀的凈水劑等