Question

某研究所对含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废料进行相关的研究。实验过程如下：

回答下列问题：

（1）滤渣的成分为             ，操作①的名称为             。

（2）上图溶液B中所发生反应的离子方程式为                      。

（3）实验要求向溶液B中通入过量的空气，证明通入空气过量的方法是            。

（4）操作③第一步需要的仪器除了酒精灯、铁架台外，还需要                    。

（5）某同学利用下面装置制备氢气并利用氢气还原某金属氧化物，根据要求回答问题。

①请设计一个实验方案验证H₂的还原性并检验其氧化产物，其装置连接顺序是A→________→________→________→D（除D装置外，其它装置不能重复使用），最后D装置中所加药品为_______________，其作用是___________________。

②点燃B处酒精灯之前必须进行的操作是                        。

Answer

（1）Fe、Cu，过滤

（2）4Fe2++O2+8NH3+10H2O=8NH4++4Fe（OH）3↓

（3）取上层清液少许于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾溶液的紫色不变（无变化）。

（4）蒸发皿、玻璃棒

（5）①A—C—B—D；碱石灰（固体干燥剂均可）；防止空气中水蒸气进入前面装置中②检验氢气的纯度（1分）。

【解析】

试题分析：分析题给化学工艺流程知含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废料加过量还原性——铁，置换出Cu，则操作①为过滤，滤渣中为Cu和过量的Fe；溶液B中主要含硫酸亚铁，通入空气和氨气，反应生成硫酸铵和氢氧化铁，操作②为过滤，固体为氢氧化铁，操作④为加热，生成红色的氧化铁；溶液C为硫酸铵溶液，则操作③为蒸发结晶得到硫酸铵晶体。

（1）由上述分析可知，滤渣为Fe、Cu，操作①为过滤。

（2）B中所发生反应的离子方程式为4Fe2++O2+8NH3+10H2O=8NH4++4Fe（OH）3↓。

（3）向溶液B中通入过量的空气，证明通入空气过量，即亚铁离子不存在，其方法是取上层清液少许于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾溶液的紫色不变（无变化）。

（4）操作③为蒸发结晶，还需要的仪器为蒸发皿、玻璃棒。

（5）①根据验证H2的还原性并检验其氧化产物，装置顺序依次为制取氢气装置A、干燥氢气装置C、还原金属氧化物B、检验还原产物D、吸收空气中的水分装置D，连接顺序为：A-C-B-D-D，D装置中所加药品碱石灰，其作用为防止空气中水蒸气进入前面装置中。②因氢气为可燃性气体，点燃之前应检验氢气的纯度。

考点：考查化学工业流程分析，化学实验基本操作，化学实验方案的分析、评价和设计