题目内容
【题目】电缆的生产过程中会产生一定量的含铜废料。某化学兴趣小组同学按下列方案分离回收铜,并获得硫酸亚铁晶体。
(查阅资料)
①在通入空气并加热的条件下,铜可与稀硫酸反应转化为硫酸铜。反应的化学方程式:2Cu + 2H2SO4 + O2 2CuSO4 + 2H2O。
②硫酸亚铁的溶解度随着温度升高而增大(在一定温度范围内)。
(1)操作M名称是_______。
(2)蓝色溶液A中溶质的成分是________(填化学式)。
(3)浅绿色溶液B经系列操作(I)可得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O),该操作的顺序为_____(用a、b、c 表示)。
a.冷却结晶 b.过滤 c.加热浓缩
(4)该方案中应该加入略过量的铁粉,铁粉过量的目的是________;从固体C 中获得纯净的铜,操作(Ⅱ)的具体处理方法是:加入_________充分反应后过滤、洗涤、干燥。
【答案】过滤 CuSO4 、H2SO4 c→a→b 将Cu完全置换出来 稀硫酸
【解析】
(1)操作M实现了固液分离,故操作M的名称是:过滤;
(2)在通入空气并加热的条件下,铜可与稀硫酸反应转化为硫酸铜,向蓝色溶液A中加铁粉,有气体产生,说明蓝色溶液A中含有稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成了氢气,故蓝色溶液A中溶质的成分是:CuSO4 、H2SO4;
(3)浅绿色溶液B为铁与硫酸反应生成的硫酸亚铁溶液,由溶液得到硫酸亚铁晶体,需要蒸发浓缩、降温结晶、过滤,该操作的顺序为:c→a→b;
(4)铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,加入过量的铁粉,铁可将铜完全置换出来;
固体C中含有铜和过量的铁,可加入稀硫酸,使铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,过滤、洗涤、干燥,得到铜,故填:将铜完全置换出来,稀硫酸。
【题目】实验室有一瓶保存不当的无色试剂,其标签已经受到腐蚀(如下图所示),标签中只剩下“Na2”和“O”字样。这瓶溶液原是放在存放盐溶液的柜子里。同学们很感兴趣,决定对其成分进行探究:
[提出问题]这瓶溶液究竟是哪种盐的溶液?
[假设与猜想]经过询问实验老师得知,这瓶无色溶液应该是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中的某一种。
[讨论分析]
小明根据标签上的组成元素认为定不可能是_________________溶液。
小红提出也一定 不可能是碳酸氢钠、硝酸钠的溶液,她的依据是__________________。
[实验探究]为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种,他们设计了如下实验。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
步骤1:取少量样品于试管中,滴加氯化钡溶液。 | 产生白色沉淀 | 无色溶液是碳酸钠溶液 |
步骤2:静置后,倒出上层清液,向沉淀中滴加足量的稀盐酸。 | ______________ |
[反思交流]
(1)步骤2中发生反应的化学方程式是______________________。
(2)小强认为上述实验方案还可简化,也能达到实验目的。小强的实验操作是________________。
(3)小刚通过查阅资料得知硫酸钠、硝酸钠溶液都呈中性,提出利用溶液酸碱性设计实验方案,同样能得到上述实验结论。请写出小刚的实验操作和现象________________。