Question

為探索工業含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用，甲同學設計的實驗方案如下：

請回答：
（1）綠礬的化學式為          。
（2）寫出反應①的化學方程式                                    ，
反應②生成沉淀的離子反應方程式                                。
（3）為了檢測濾液D中含有的金屬離子，可設計實驗方案為（試劑自選）：     。
（4）在濾渣B中滴加稀硫酸時，發現反應速率比一般的鐵粉反應要快，其原因是                    。
（5）若考慮綠色化學工藝，在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體，試劑Y為無色液體，則反應④的總化學方程式為                          ；若不考慮綠色化學工藝，所選試劑Y為1mol/L的硝酸，欲使3molCu全部溶解且溶液中含銅元素的溶質僅為CuSO₄，則需該硝酸的體積     L。
堿石灰

Answer 1

（1）FeSO₄·7H₂O
（2）  2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO₂ + 3H₂  ↑  ，
CO₂ + 2H₂O + AlO₂^- =Al(OH)₃+ HCO₃^-       
（3）用試管取少量濾液D，向濾液中滴加KSCN溶液無明顯現象，再滴入氯水，若變成血紅色，則說明溶液中存在Fe²⁺。
（4）銅、鐵與稀硫酸形成原電池
（5）Cu + H₂O₂ +H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O    ；          2       

（1）綠礬為硫酸亞鐵晶體，化學式為：FeSO₄·7H₂O
（2）反應①為Al與NaOH溶液的反應，離子方程式為：
2Al+2NaOH+2H₂O2NaAlO₂+3H₂↑；反應②中通入的氣體氣體X為CO₂，CO₂、H₂O與AlO₂^-反應生成的沉淀為Al(OH)₃，離子方程式為：
AlO₂^-+CO₂+2H₂OAl(OH)₃↓+HCO₃^-(或2AlO₂^-+CO₂+3H₂O2Al(OH)₃↓+CO₃^2-) 
（3）濾液D的溶質為FeSO₄，檢驗Fe²⁺的原理為：Fe²⁺不能使KSCN變為血紅色，但加入氧化劑把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，溶液變為血紅色，所以實驗方案為：用試管取少量濾液D，向濾液中滴加KSCN（或NaSCN、或NH₄SCN)]，溶液無明顯現象，再滴入氯水（或雙氧水，或通入Cl₂）若變成血紅色，則溶液則中存在Fe²⁺。
（4）濾渣B中含有鐵、銅金屬，滴加稀硫酸后，銅、鐵與稀硫酸形成了原電池，使反應速率加快。
（5）濾渣E為Cu，加入稀硫酸和試劑Y生成CuSO₄，考慮綠色化學工藝，Y為無色液體，則試劑Y為H₂O₂，則反應④的總化學方程式為：Cu+H₂O₂+H₂SO₄CuSO₄+2H₂O；Cu全部溶解且溶液中含銅元素的溶質僅為CuSO₄，則化學方程式為：3Cu+2HNO₃+3H₂SO₄3CuSO₄++2NO↑+4H₂O，Cu為3mol，則消耗的HNO₃為2mol，需該硝酸的體積為：2mol÷1mol?L^?1=2L。