Question

【题目】某化学小组欲进行如下的实验探究金属与浓硫酸反应。试回答下列问题：

（1）利用上图装置研究铜与浓硫酸反应，反应的化学方程式为_____________________。

（2）C装置的作用___________________。

（3）将上述实验中的铜改为铁，在常温下进行，无明显现象，其原因是_______________。在加热条件下，实验的后阶段可观察到倒立的漏斗边沿有气体冒出，该气体可能为_______。

（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、Al2O3及不溶于强酸的SiO2）可制备Fe2O3。①用稀盐酸浸取炉渣，过滤；②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。据以上信息回答下列问题：

a．除去Al3＋的离子方程式是______________________________。

b．步骤②中滤液氧化的目的是_____________________________。

Answer 1

【答案】Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 吸收多余的SO2，防止污染空气，防倒吸 在常温下，铁在浓硫酸中钝化 氢气或H2 Al3+＋4OH－=AlO2－＋2H2O 将Fe2+氧化为Fe3+

【解析】

应用铝、铁、铜及其化合物的性质，结合浓硫酸的性质分析解答。

（1）铜与浓硫酸反应需要加热，化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；

（2）SO2是有毒气体，装置C中溶液可吸收多余的SO2，防止污染空气；SO2在水中溶解度较大，装置C中倒置漏斗可防倒吸；

（3）常温下，铁在浓硫酸中会钝化表面形成致密氧化膜。加热条件下，铁与浓硫酸的反应能持续进行，使硫酸浓度减小。反应后期，铁与稀硫酸的反应放出氢气；

（4）a．过量NaOH溶液将Al3+变成AlO2－，离子方程式是Al3+＋4OH－=AlO2－＋2H2O。

b．炉渣中FeO在酸溶时生成了Fe2+，而产品是Fe2O3。故滤液氧化的目的将Fe2+氧化为Fe3+。