Question

15．為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用，化學科技小組的同學進行了一系列實驗探究．甲同學設計的實驗方案如下：

請回答：
（1）操作①用到的玻璃儀器有燒杯漏斗、玻璃棒；
（2）寫出反應②的離子反應方程式：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（3）操作②的具體步驟是加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥．
（4）一定溫度下，乙同學將綠礬配成約0.1mol•L^-1 FeSO₄溶液，測得溶液的pH=3．請用離子方程式解釋原因：Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺；該溶液中c（SO$\stackrel{2-}{4}$）-c（Fe²⁺）=5×10^-4 mol•L^-1（填數(shù)值）．
（5）若要測定所配溶液中Fe²⁺的準確濃度，取20.00mL溶液于錐形瓶中，可再直接用下列b（填編號）標準溶液進行滴定：
a．0.10mol•L^-1 NaOH溶液                 b．0.02mol•L^-1 KMnO₄酸性溶液
c．0.20mol•L^-1 KMnO₄酸性溶液            d．0.10mol•L^-1 KSCN溶液
滴定終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴0.02mol•L^-1KMnO₄酸性溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紫色（或淺紫紅色），且30s內(nèi)不褪色．

Answer 1

分析 合金加入足量的燒堿溶液后，金屬鋁溶解，過濾得濾渣為鐵、銅；濾液A中含偏鋁酸鈉，通入二氧化碳氣體，得到氫氧化鋁沉淀；濾渣B加入稀硫酸，鐵與稀硫酸反應，得到濾液D為硫酸亞鐵溶液，蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶得到綠礬，濾渣E主要為銅，銅中加和稀硫酸再加氧化劑Y如雙氧水等，得硫酸銅溶液，蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶得到膽礬，
（1）操作①為過濾，過濾用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；
（2）反應②為偏鋁酸鹽可以和二氧化碳氣體反應生成氫氧化鋁沉淀；
（3）操作②為從硫酸亞鐵溶液中獲得綠礬晶體，晶體中有結(jié)晶水，所以要用降溫結(jié)晶的方法；
（4）FeSO₄溶液中，亞鐵離子水解使溶液呈酸性，根據(jù)電荷守恒可計算出c（SO₄^2-）-c（Fe²⁺）的值；
（5）要測定所配溶液中Fe²⁺的準確濃度，可用酸酸性高錳酸鉀溶液滴定，選用酸酸性高錳酸鉀溶液時，溶液的濃度適當稀一點較好，這樣滴定的準確度較高，滴定終點時，溶液會出現(xiàn)淺紫色（或淺紫紅色），據(jù)此答題．

解答 解：合金加入足量的燒堿溶液后，金屬鋁溶解，過濾得濾渣為鐵、銅；濾液A中含偏鋁酸鈉，通入二氧化碳氣體，得到氫氧化鋁沉淀；濾渣B加入稀硫酸，鐵與稀硫酸反應，得到濾液D為硫酸亞鐵溶液，蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶得到綠礬，濾渣E主要為銅，銅中加和稀硫酸再加氧化劑Y如雙氧水等，得硫酸銅溶液，蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶得到膽礬，
（1）操作①為過濾，過濾用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，
故答案為：漏斗、玻璃棒；
（2）反應②為偏鋁酸鹽可以和二氧化碳氣體反應生成氫氧化鋁沉淀，反應的離子方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（3）操作②為從硫酸亞鐵溶液中獲得綠礬晶體，具體操作為加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，
故答案為：加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥；
（4）FeSO₄溶液中，亞鐵離子水解使溶液呈酸性，反應的離子方程式為Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺，根據(jù)電荷守恒有2c（SO₄^2-）-2c（Fe²⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=1×10^-3，所以（SO₄^2-）-c（Fe²⁺）=5×10^-4，
故答案為：Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺；5×10^-4；
（5）要測定所配溶液中Fe²⁺的準確濃度，可用酸酸性高錳酸鉀溶液滴定，選用酸酸性高錳酸鉀溶液時，溶液的濃度適當稀一點較好，這樣滴定的準確度較高，所以選b，滴定終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴0.02 mol•L^-1 KMnO₄酸性溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紫色（或淺紫紅色），且30s內(nèi)不褪色，
故答案為：b； 滴入最后一滴0.02 mol•L^-1 KMnO₄酸性溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紫色（或淺紫紅色），且30s內(nèi)不褪色．

點評 本題為生產(chǎn)流程題，涉及金屬的回收、環(huán)境保護、氧化還原反應、物質(zhì)的分離提純和除雜等問題，題目較為綜合，做題時注意仔細審題，從題目中獲取關鍵信息．本題難度中．