题目

题型：不详难度：来源：

（14分）某研究性学习小组的同学探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，甲同学设计的实验方案如下：

请回答：
（1）写出反应②的离子反应方程式__________________________________________。
（2）在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体是一种绿色化学工艺，试剂Y为无色液体，反应④的总化学方程式是_____________________________________。
（3）乙同学在甲同学方案的基础上提出用滤渣B来制备 FeCl₃•6H₂O晶体，是将所得氯化铁溶液用加热浓缩、降温结晶法制得FeCl₃•6H₂O晶体，而不用直接蒸发结晶的方法来制得晶体的理由是__________________　　　　　　　　　　　　　　　　　
（4）丙同学设计如下方案测定甲同学所制得的绿矾晶体中结晶水含量，其方法过程如下
①称取mg己研细的新制得的绿矾晶体，称量的方法是___________
a．直接将晶体放置于天平托盘上所垫的纸片上称量
b．将晶体置于干燥的坩埚中，然后再按a中操作进行称量
c．将晶体置于己准确称量的干燥坩埚中，然后再按a中操作进行称量
②在氮气流环境中加热坩埚中晶体使其失去全部结晶水后再停止加热，并仍在氮气流环境下冷却。放在氮气流中加热与冷却的原因是____________________________
③将坩埚放在天平上进行称量，称得质量为n₁g
④重复②、③的操作，称得的质量为n₂g，表明不需要再加热再称量的依据是________
⑤下表数据来是该同学实验报告中的数据，试求出晶体中X=_______

实验编号	坩埚质量	坩埚与晶体总质量	加热后坩埚与固体总质量
1	11．2g	25．1g	19．2g
2	11．2g	25．1g	18．8g
3	11．2g	25．1g	18．9g

答案

（1）AlO₂^- + CO₂ + 2H₂O= Al（OH）₃↓+ HCO₃^-
（2）Cu + H₂O₂ + H₂SO₄ + 3H₂O = CuSO₄·5H₂O或Cu+H₂O₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O
（3）因为氯化铁是强酸弱碱盐水解生成氢氧化铁和盐酸，加热蒸干时使HCl 挥发造成水解进行到底，因此得不到FeCl₃•6H₂O晶体
（4）①c  （2） ②防止加热中Fe^2＋被氧化；③n₁－n₂≤0．1g， ④7

解析

三种金属中只有铝能与碱反应生成NaAlO₂、通过足量CO₂后生成Al(OH)₃溶液与NaHCO₃。易知E是铜，铜与稀硫酸不反应，故Y有较强的氧化性，结合其为液体知为H₂O₂；D是FeSO₄，可用NaOH 来检验Fe^2＋。FeCl₃是挥发性酸的弱碱盐，直接加热盐溶液时能促使水解进行到底。
应先称量坩埚质量，再称坩埚与药品质量和；亚铁盐在温度较高的条件很易被空气氧化，故应放在氮气流中进行实验；当再次称量数据与第n₁相差不超过0．1g时表明符合要求。因2、3两次称量结果相近而第一次与另外两次相差较大，故用2、3两次称量结果的平均值进行计算。