為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用,甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下:
請(qǐng)回答:
(1)膽礬的化學(xué)式為
CuSO4?5H2O
CuSO4?5H2O
。
(2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
,反應(yīng)②生成沉淀的離子方程式AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-
AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-
。
(3)為了檢測(cè)濾液D中含有的金屬離子,可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案為(試劑自選):用試管取少量濾液D,向?yàn)V液中滴加鐵氰化鉀,有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生,液則中存在Fe2+,或向?yàn)V液中滴加KSCN(或NaSCN、或NH4SCN)]溶液無明顯現(xiàn)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+
用試管取少量濾液D,向?yàn)V液中滴加鐵氰化鉀,有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生,液則中存在Fe2+,或向?yàn)V液中滴加KSCN(或NaSCN、或NH4SCN)]溶液無明顯現(xiàn)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)在濾渣B中滴加稀硫酸時(shí),發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率比一般的鐵粉反應(yīng)要快,其原因是銅、鐵與稀硫酸形成了原電池
銅、鐵與稀硫酸形成了原電池
。
(5)若考慮綠色化學(xué)工藝,在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體,試劑Y為具有強(qiáng)氧化性的無色液體,則反應(yīng)④的總化學(xué)方程式為Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
;若不考慮綠色化學(xué)工藝,試劑Y可選1mol?L-1的硝酸,欲使3mol Cu全部溶解且溶液中含銅元素的溶質(zhì)僅為CuSO4,則需該硝酸的體積為2
2
L。