Question

【題目】某研究所對含硫酸亞鐵和硫酸銅的工業廢料進行相關的研究。實驗過程如下：

回答下列問題：

（1）濾渣的成分為____________，操作①的名稱為____________。

（2）上圖溶液B中所發生反應的離子方程式為__________________。

（3）實驗要求向溶液B中通入過量的空氣，證明通入空氣過量的方法是___________。

（4）操作③第一步需要的儀器除了酒精燈、鐵架臺外，還需要_________________。

（5）某同學利用下面裝置制備氫氣并利用氫氣還原某金屬氧化物，根據要求回答問題。

①請設計一個實驗方案驗證H2的還原性并檢驗其氧化產物，其裝置連接順序是A→_________________→D（除D裝置外，其它裝置不能重復使用），最后D裝置中所加藥品為____________，其作用是______。

②點燃B處酒精燈之前必須進行的操作是____________________。

Answer 1

【答案】 Fe、Cu 過濾 4Fe2++O2+8NH3+10H2O=8NH4++4Fe(OH)3↓ 取上層清液少許于試管中，加入酸性高錳酸鉀溶液，酸性高錳酸鉀溶液的紫色不變（無變化）(或取上層清液少許試管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液不產生藍色沉淀 蒸發皿、玻璃棒 C—B—D 堿石灰 防止空氣中水蒸氣進入前面裝置中 檢驗氫氣的純度

【解析】試題分析：分析題給化學工藝流程知含硫酸亞鐵和硫酸銅的工業廢料加過量還原性——鐵，置換出Cu，則操作①為過濾，濾渣中為Cu和過量的Fe；溶液B中主要含硫酸亞鐵，通入空氣和氨氣，反應生成硫酸銨和氫氧化鐵，操作②為過濾，固體為氫氧化鐵，操作④為加熱，生成紅色的氧化鐵；溶液C為硫酸銨溶液，則操作③為蒸發結晶得到硫酸銨晶體。

（1）由上述分析可知，濾渣為Fe、Cu，操作①為過濾。

（2）B中所發生反應的離子方程式為4Fe2++O2+8NH3+10H2O=8NH4++4Fe（OH）3↓。

（3）向溶液B中通入過量的空氣，證明通入空氣過量，即亞鐵離子不存在，其方法是取上層清液少許于試管中，加入酸性高錳酸鉀溶液，酸性高錳酸鉀溶液的紫色不變（無變化）。

（4）操作③為蒸發結晶，還需要的儀器為蒸發皿、玻璃棒。

（5）①根據驗證H2的還原性并檢驗其氧化產物，裝置順序依次為制取氫氣裝置A、干燥氫氣裝置C、還原金屬氧化物B、檢驗還原產物D、吸收空氣中的水分裝置D，連接順序為：A-C-B-D-D，D裝置中所加藥品堿石灰，其作用為防止空氣中水蒸氣進入前面裝置中。②因氫氣為可燃性氣體，點燃之前應檢驗氫氣的純度。