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）．实验方案如图：
（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1molL﹣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20mLAl2（SO4）3溶液与等物质的量浓度的Ba（OH）2溶液80mL混合，反应的离子方程式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO +3H2↑
（2）CD
（3）4.0×10﹣8；无
（4）2Al3++3SO +3Ba2++8OH﹣═3BaSO4↓+2AlO +4H2O
【解析】解：合金与足量KOH作用，反应后所得滤液A为KAlO2 ， 滤渣B为铁和铜，加入硝酸，得到的溶液C为硝酸铜和硝酸铁的混合物，铁离子易水解，可通过调节溶液pH的方法制得氢氧化铁沉淀，即E为氢氧化铁，D为硝酸铜溶液，经蒸发、结晶可得到硝酸铜晶体，（1）铝、铁、铜的合金中只有铝与KOH溶液反应，生成AlO2﹣和H2 ， 反应的离子方程式为2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑，所以答案是：2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；（2）溶液C通过调节pH可以使Fe3+沉淀完全，应加入CuO、碱式碳酸铜或氢氧化铜，而加入铜粉生成Fe2+ ， 加入氨水引入新的杂质，所以答案是：CD；（3）已知溶液的pH=4，则c（H+）=10﹣4mol/L，c（OH﹣）=10﹣10mol/L，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10﹣38=c（Fe3+）×c3（OH﹣），所以c（Fe3+）=4.0×10﹣8mol/L；已知溶液中氢氧根离子的浓度为10﹣10mol/L，则Qc=c（Cu2+）×c2（OH﹣）=1×（10﹣10）2=10﹣20＜Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10﹣20 ， 所以没有氢氧化铜沉淀生成；故答案：4.0×10﹣8；无；（4）将20mLAl2（SO4）3溶液与等物质的量浓度的Ba（OH）2溶液80mL混合，则二者的物质的量之比为1：4，则反应时铝离子与氢氧根离子的物质的量之比为1：4，所以铝元素以偏铝酸根离子形式存在，其离子方程式为：2Al3++3SO42﹣+3Ba2++8OH﹣═3BaSO4↓+2AlO2﹣+4H2O；所以答案是：2Al3++3SO42﹣+3Ba2++8OH﹣═3BaSO4↓+2AlO2﹣+4H2O．