1.(10分)垃圾是放错地方的资源,工业废料也可以再利用。某化学兴趣小组在实验室中用废弃的含铝、铁、铜的合金制取硫酸铝溶液、硝酸铜晶体和铁红(Fe2O3)。实验方案如下:
(1)写出滤液A中加入足量硫酸后所发生反应的离子方程式:__________________。
(2)已知Fe(OH)3沉淀的pH是3~4,溶液C通过调节pH可以使Fe3+沉淀完全。下列物质中可用作调整溶液C的pH的试剂是________(填序号)。
A.铜粉 B.氨水 C.氢氧化铜 D.碳酸铜
(3)常温,若溶液C中金属离子均为1 mol•L-1,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。控制pH=4,溶液中c(Fe3+)=____________,此时________Cu(OH)2沉淀生成(填“有”或“无”)。
(4)将20 mL Al2(SO4)3溶液与等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液80 mL混合,反应的离子方程式为_______________。
【答案】(1)AlO2—+4H+=Al3++2H2O (2)CD (3)4.0×10-8 无
(4)2Al3++3SO42—+3Ba2++8OH-=3BaSO4↓+2AlO2—+4H2O
【解析】
试题分析:(1)铁、铜与氢氧化钾不反应,则滤渣B是铁、铜的混合物。滤液A中含有偏铝酸钾和过量的氢氧化钾,因此加入足量硫酸后所发生反应的离子方程式为AlO2—+4H+=Al3++2H2O。
(2)由于不能引入新的杂质,则调节溶液C的pH值时需要用氢氧化铜或碳酸铜,答案选CD。
(3)常温,若溶液C中金属离子均为1 mol•L-1,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。控制pH=4,则溶液中氢氧根离子的浓度为1.0×10-10,所以溶液中c(Fe3+)= =4.0×10-8mol/L,此时(1.0×10-10)2×1<2.2×10-20,所以无Cu(OH)2沉淀生成。
(4)将20 mL Al2(SO4)3溶液与等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液80 mL混合,二者的物质的量之比是1:4,所以反应的离子方程式为2Al3++3SO42—+3Ba2++8OH-=3BaSO4↓+2AlO2—+4H2O。
考点:考查工艺流程图分析、溶度积常数计算等
2.(除第4小题3分外,其它每空2分,共13分)硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)在医药上作补血剂。为测定补血剂中铁元素的含量,某化学兴趣小组设计了两套实验方案
方案一 滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定测定铁元素的含量
反应原理:5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
(1)实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需________(填仪器名称)。
(2)上述实验中KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是________。
A、浓盐酸 B、稀硫酸 C、稀硝酸 D、浓硫酸
(3)某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是________(夹持部分略去)(填字母序号)
方案二 称量法 操作流程如下:
(4)写出步骤②中H2O2氧化Fe2+ 的离子方程式______ __。
(5)步骤③中X溶液是 。
(6)步骤④一系列操作依次是:过滤、洗涤、______、冷却、称量。
【答案】(1)250mL容量瓶 (2)B (3)B (4)2Fe2+ + H2O2 +2 H+=2Fe3+ +2 H2O