Question

【题目】垃圾是放错地方的资源，工业废料也可以再利用。某化学兴趣小组在实验室中用废弃的含铝、铁、铜的合金制取硫酸铝溶液、硝酸铜晶体和铁红(Fe2O3)。实验方案如下：

（1）写出滤液A中加入足量硫酸后所发生反应的离子方程式：__________________。

（2）已知Fe(OH)3沉淀的pH是3～4，溶液C通过调节pH可以使Fe3＋沉淀完全。下列物质中可用作调整溶液C的pH的试剂是________(填序号)。

A．铜粉

B．氨水

C．氢氧化铜

D．碳酸铜

（3）常温，若溶液C中金属离子均为1 mol·L－1，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。控制pH＝4，溶液中c(Fe3＋)＝____________，此时________Cu(OH)2沉淀生成(填“有”或“无”)。

（4）将20 mL Al2(SO4)3溶液与等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液80 mL混合，反应的离子方程式为_______________。

Answer 1

【答案】AlO2-＋4H＋＝Al3＋＋2H2O CD 4.0×10-8 无 2Al3＋＋3SO42-＋3Ba2＋＋8OH－＝3BaSO4↓＋2AlO2-＋4H2O

【解析】

（1）铁、铜与氢氧化钾不反应，则滤渣B是铁、铜的混合物。滤液A中含有偏铝酸钾和过量的氢氧化钾，因此加入足量硫酸后所发生反应的离子方程式为AlO2-＋4H＋＝Al3＋＋2H2O。

（2）由于不能引入新的杂质，则调节溶液C的pH值时需要用氢氧化铜或碳酸铜，答案选CD。

（3）常温，若溶液C中金属离子均为1 mol·L-1，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10-38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10-20。控制pH＝4，则溶液中氢氧根离子的浓度为1.0×10－10，所以溶液中c(Fe3＋)＝＝4.0×10-8mol/L，此时（1.0×10-10）2×1＜2.2×10-20，所以无Cu(OH)2沉淀生成。

（4）将20 mL Al2(SO4)3溶液与等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液80 mL混合，二者的物质的量之比是1：4，所以反应的离子方程式为2Al3＋＋3SO42-＋3Ba2＋＋8OH－＝3BaSO4↓＋2AlO2-＋4H2O。