Question

某研究所對(duì)含硫酸亞鐵和硫酸銅的工業(yè)廢料進(jìn)行相關(guān)的研究．實(shí)驗(yàn)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(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)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(tái)外，還需要

 

、

 

．
（5）某同學(xué)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(jù)要求回答問題．

①請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證H₂的還原性并檢驗(yàn)其氧化產(chǎn)物，其裝置連接順序是A→

 

→

 

→

 

→D（除D裝置外，其它裝置不能重復(fù)使用），最后D裝置中所加藥品為

 

，其作用是

 

．
②點(diǎn)燃B處酒精燈之前必須進(jìn)行的操作是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),物質(zhì)的分離、提純的基本方法選擇與應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：含硫酸亞鐵和硫酸銅的工業(yè)廢料，結(jié)合流程可知，過量還原性試劑A為Fe，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(yīng)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(fā)結(jié)晶得到硫酸銨晶體，然后結(jié)合氫氣還原金屬氧化物時(shí)，先通入氫氣后加熱，試管冷卻后再停止通入氫氣來解答．

解答： 解：含硫酸亞鐵和硫酸銅的工業(yè)廢料，結(jié)合流程可知，過量還原性試劑A為Fe，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(yīng)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(fā)結(jié)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，故答案為：Fe、Cu；過濾；
（2）B中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4Fe²⁺+O₂+8NH₃+10H₂O=8NH₄⁺+4Fe（OH）₃↓，故答案為：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），故答案為：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(fā)結(jié)晶，還需要的儀器為蒸發(fā)皿、玻璃棒，故答案為：蒸發(fā)皿；玻璃棒；
（5）①根據(jù)驗(yàn)證H₂的還原性并檢驗(yàn)其氧化產(chǎn)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(yàn)還原產(chǎn)物D、吸收空氣中的水分裝置D，連接順序?yàn)椋篈-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(jìn)入前面裝置中，故答案為：C；B；D；堿石灰；防止空氣中水蒸氣進(jìn)入前面裝置中；
②因氫氣為可燃性氣體，點(diǎn)燃之前應(yīng)檢驗(yàn)氫氣的純度，故答案為：檢驗(yàn)氫氣的純度．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的性質(zhì)、混合物的分離提純及實(shí)驗(yàn)流程，把握流程中發(fā)生的反應(yīng)及操作為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力及知識(shí)綜合應(yīng)用能力的考查，題目難度中等．