某校化学小组的同学将一批废弃的线路板简单处理后.得到Cu.Al.Fe及少量Au.Pt等金属的混合物.并设计了如下制备强酸铜和硫酸铝晶体的方案:回答下列问题:(1)第②步加入H2O2是为了除去Fe2+.该反应的离子方程式为 ,(2)滤渣2的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3．由滤渣2制取Al2(SO4)3?18H2O实验过程的最后步骤是．(3)用第� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

某校化学小组的同学将一批废弃的线路板简单处理后，得到Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计了如下制备强酸铜和硫酸铝晶体的方案：

回答下列问题：
（1）第②步加入H₂O₂是为了除去Fe²⁺，该反应的离子方程式为

；
（2）滤渣2的主要成分是Fe（OH）₃和Al（OH）₃．由滤渣2制取Al₂（SO₄）₃?18H₂O实验过程的最后步骤是

．
（3）用第③步所得CuSO₄?5H₂O可制得Cu（OH）₂．化学活动小组为探究Cu（OH）₂受热分解产物及产物性质，设计如下实验过程：取0.98g Cu（OH）₂固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图1所示，产物A、B的化学式分别为

和Cu₂O．通过以上实验和图象可以得出如下结论：高温时B

（填“较稳定”或“不稳定”）；

活动小组同学还进行了如下实验：
①甲同学用图2所示装置进行实验（夹持装置末画出），最终得出的结论是加热时A可将NH₃氧化为N₂，A被还原为单质Cu；支持甲同学结论的现象是

；
②乙同学用图3所示实验装置进行实验．
实验中观察到混合粉末最终变成红色物质，同时生成一种无色、有刺激性气味的气体，该气体化学式为

；
有人认为乙同学的实验装置中在装B物质的试管与烧杯之间需加一个防倒吸装置，你认为是否有必要

，若有必要请简述原因并加以改进

．

考点：制备实验方案的设计

专题：实验题

分析：稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、Al、Fe发生反应生成Cu²⁺、Al³⁺、Fe²⁺；所以滤渣1 的成分是Pt和Au，滤液1中的离子是Cu²⁺、Al³⁺、Fe²⁺，第②步加H₂O₂的作用是把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境物污染，调溶液PH的目的是使Fe³⁺和Al³⁺形成沉淀．所以滤液2的成分是Cu²⁺，经蒸发结晶可得到CuSO₄?5H₂O晶体，滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝，在滤渣中加NaOH，和Al（OH）₃反应生成NaAlO₂，再在滤液中加H₂SO₄生成Al₂（SO₄）₃，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，以此解答该题．

解答： 解：稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、Al、Fe发生反应生成Cu²⁺、Al³⁺、Fe²⁺；所以滤渣1 的成分是Pt和Au，滤液1中的离子是Cu²⁺、Al³⁺、Fe²⁺，第②步加H₂O₂的作用是把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境物污染，调溶液PH的目的是使Fe³⁺和Al³⁺形成沉淀．所以滤液2的成分是Cu²⁺，经蒸发结晶可得到CuSO₄?5H₂O晶体，滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝，在滤渣中加NaOH，和Al（OH）₃反应生成NaAlO₂，再在滤液中加H₂SO₄生成Al₂（SO₄）₃，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，
（1）第②步加H₂O₂的作用是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，在碱性条件下可生成Fe（OH）₃，反应的离子方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+4OH^-=2Fe（OH）₃，
故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+4OH^-=2Fe（OH）₃；
（2）在滤渣中加H₂SO₄，生成Fe₂（SO₄）₃和Al₂（SO₄）₃，再加Al粉和Fe₂（SO₄）₃生成Al₂（SO₄）₃，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得硫酸铝晶体，所以最后的操作步骤为过滤、洗涤、干燥，故答案为：过滤、洗涤、干燥；
（3）0.98gCu（OH）₂固体物质的量为：0.01mol，依据分解图象分析判断，100°C时氢氧化铜分解产物为0.8g，高温1100°C得到B为0.72g，根据氢氧化铜分解生成氧化铜和水判断，Cu（OH）₂=CuO+H₂O；氧化铜摩尔质量为80g/mol，所以推断A为CuO，B为Cu₂O，依据温度图象可知Cu₂O比CuO稳定，
故答案为：CuO；较稳定；
①如CuO在加热条件下发生反应生成Cu和N₂，则可观察到硬质玻璃管中黑色固体变成红色，烧杯中导管口部产生气泡，有无色、无味气体生成，
故答案为：硬质玻璃管中黑色固体变成红色，烧杯中导管口部产生气泡，有无色、无味气体生成；
②混合粉末最终变成红色物质，同时生成一种无色、有刺激性气味的气体，说明生成Cu和SO₂，生成的SO₂气体易与NaOH溶液反应，会使体系内压强减小造成倒吸，可在导管末端连接一倒置的漏斗，漏斗边缘刚刚没于液面以下，以起到尾气吸收，且能防止倒吸的作用，
故答案为：SO₂；需要；试验中生成的SO₂气体易与NaOH溶液反应，会使体系内压强减小造成倒吸，可在导管末端连接一倒置的漏斗，漏斗边缘刚刚没于液面以下．

点评：本题考查了物质制备以及性质验证的实验方法、现象分析、产物判断，为高频考点和常见题型，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握物质的性质以及实验的原理和方法，难度中等．

练习册系列答案

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科目：高中化学 来源： 题型：

下列为原电池装置的是（　　）

A、

稀H₂SO₄

B、

乙醇

C、

稀H₂SO₄

D、

稀H₂SO₄

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科目：高中化学 来源： 题型：

下列反应不能通过一步反应实现的是（　　）

A、Cu→CuSO₄

B、Fe→FeCl₂

C、Al₂O₃→Al（OH）₃

D、CO₂→C

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科目：高中化学 来源： 题型：

实验室用粗锌和稀硫酸反应的制氢废液中含有大量的硫酸锌．因粗锌中常含有铁等杂质，溶液中混有一定量的硫酸亚铁．为充分利用制氢废液，某校化学兴趣小组以制氢气的废液为原料来制取皓矾（ZnSO₄?7H₂O）并探究其性质．
（1）制备皓矾的实验流程如图所示．

已知：开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：
Fe（OH）₃：2.7～3.7；Fe（OH）₂：7.6～9.6；Zn（OH）₂：5.7～8.0．
试回答下列问题：
①实验室常用粗锌和稀硫酸反应而不用纯锌和稀硫酸反应制氢气，除了纯锌成本较高外，还有一重要原因是

．
②试剂E供选择使用的有：Zn粉、ZnO、Zn（OH）₂、ZnCO₃、ZnSO₄等，应选用

，其理由是

．
③从晶体1→晶体2，该过程的名称是

．
④在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是

．
（2）探究ZnSO₄?7H₂O的性质
⑤称取28.7g ZnSO₄?7H₂O研细后置于坩埚中小心加热，测得残留固体的质量与温度的对应数据见下表：

温度（℃）	60	240	930	1000
残留固体质量（g）	19.7	16.1	8.1	8.1

试写出ZnSO₄?7H₂O加热到1000℃时的反应方程式

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

如图是一些常见单质、化合物之间的转化关系图．有些反应中的部分物质及反应条件被略去．A和B组成元素相同，在常温下都是无色液体．D和E的组成元素相同，I和K的组成元素相同，I在常温下是无色有毒气体，J是黑色粉末，G是一种红色金属单质．

（1）A的化学式是

．
（2）B的电子式是

．
（3）若D能使品红溶液褪色，且加热后溶液又恢复红色，则F和G反应的化学方程式为

．
（4）若D是无色气体，且常温下遇空气变为红棕色气体，则J和F反应的离子方程式为

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

A《化学与生活》
（1）防治环境污染，改善生态环境已成为全球的共识．
①空气质量报告的各项指标可以反映出各地空气的质量．下列气体已纳入我国空气质量报告的是

（填字母）．
a．CO₂ b．N₂ c．NO₂
②垃圾应分类收集．导致“白色污染”的生活垃圾应放置于贴有

（填字母）标志的垃圾筒内．

③工业废水需处理达标后才能排放．下列废水处理的方法合理的是

（填字母）．
a．用中和法除去废水中的酸
b．用混凝剂除去废水中的重金属离子
c．用氯气除去废水中的悬浮物
（2）我国材料科学家师昌绪在合金钢、高温合金及材料强度的研究领域作出了杰出贡献，荣获2010年度国家最高科学技术奖．
①合金是生活中常见的材料．某合金具有密度小、强度高的优良性能，常用于制造门窗框架．该合金中含量最高的金属为

（填元素符号）．
②铁锈的主要成分是

（填化学式），它是钢铁在潮湿的空气中发生

腐蚀的结果．
③玻璃是一种常用的硅酸盐材料．制备普通玻璃的原料有CaCO₃、

和

（填化学式）．
（3）保持营养平衡，合理使用药物是保证身心健康、提高生活质量的有效手段．
①人类的生命活动需要糖类、

、

维生素、水、和无机盐（或矿物质）等六大素营养物质．
②维生素C是一种重要维生素，能防治坏血病．用淀粉溶液、碘水为试剂，验证维生素C具有还原性的实验操作和现象是

．
③阿司匹林具有

作用．长期大量服用阿司匹林，其水解产物水杨酸可导致患者出现头痛、恶心等症状，需静脉注射小苏打（NaHCO₃）溶液，利用小苏打与水杨酸分子中的羧基反应生成水杨酸钠，使症状缓解．写出水杨酸与小苏打反应的化学方程式：

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（1）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入体积2L的恒容密闭容器中，进行反应：
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下两组数据：

实验组	温度℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
实验组	温度℃	CO	H₂O	H₂	CO	达到平衡所需时间/min
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3

①实验1中以v（CO₂）表示的反应速率为

（第二位小数）
②该反应为（填“吸热”或“放热”）

反应．
（2）氢是一种理想的绿色清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点．
利用FeO/Fe₃O₄循环制氢，已知：
H₂O（g）+3FeO（s）?Fe₃O₄（s）+H₂（g）△H=a kJ/mol （Ⅰ）
2Fe₃O₄（s）=6FeO（s）+O₂ （g）△H=b kJ/mol （Ⅱ）
下列坐标图分别表示FeO的转化率（图1）和一定温度时，H₂生成速率[细颗粒（直径0.25mm），粗颗粒（直径3mm）]（图2）．