Question

下列关于第①步的说法，错误的是（　　）

• A、Al起始反应的离子方程式为2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑
• B、滤液I中一定含有Cu²⁺、Al³⁺；一定含有Fe²⁺和Fe³⁺中的一种或两种
• C、滤渣I的主要成分是Au与Pt，由此可以回收贵重的金属
• D、加入稀硫酸可以提高硝酸的利用率，使硝酸根离子完全反应

Answer 1

考点：物质分离、提纯的实验方案设计,硝酸的化学性质

专题：实验设计题

分析：稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、Al、Fe发生反应生成Cu²⁺、Al³⁺、Fe²⁺，而Au、Pt不反应，所以滤渣1 的成分是Pt和Au，滤液1中的离子是Cu²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，第②步加H₂O₂的作用是把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境物污染，调溶液PH的目的是使Fe³⁺和Al³⁺形成沉淀．所以滤液2的成分是Cu²⁺，经蒸发结晶可得到CuSO₄?5H₂O晶体，滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝，在滤渣中加NaOH，和Al（OH）₃反应生成NaAlO₂，再在滤液中加H₂SO₄生成Al₂（SO₄）₃，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，
A．硝酸与铝发生氧化还原反应，不能生成氢气；
B．铜、铝、铁都可被硝酸氧化，铁的量不同，产物不同；
C．Au与Pt与硝酸不反应；
D．硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性，加入酸，可使硝酸根离子反应．

解答： 解：稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、Al、Fe发生反应生成Cu²⁺、Al³⁺、Fe²⁺，而Au、Pt不反应，所以滤渣1 的成分是Pt和Au，滤液1中的离子是Cu²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，第②步加H₂O₂的作用是把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境物污染，调溶液PH的目的是使Fe³⁺和Al³⁺形成沉淀．所以滤液2的成分是Cu²⁺，经蒸发结晶可得到CuSO₄?5H₂O晶体，滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝，在滤渣中加NaOH，和Al（OH）₃反应生成NaAlO₂，再在滤液中加H₂SO₄生成Al₂（SO₄）₃，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，
A．硝酸为氧化性酸，与金属反应得不到氢气，故A错误；
B．硝酸能把铁、铝、铜氧化生成相应的金属阳离子，由于铁过量时能与铁离子反应生成亚铁离子，所以滤液I中一定含有Cu²⁺、Al³⁺；一定含有Fe²⁺和Fe³⁺中的一种或两种，故B正确；
C．Au与Pt与浓硝酸都不反应，过滤得到的滤渣中含有Au与Pt，由此可以回收贵重的金属，故C正确；
D．由于酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，所以加入稀硝酸可以提高硝酸的利用率，使硝酸根离子完全反应，故D正确．
故选A．

点评：本题考查物质的分离、提纯，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考常见题型，注意把握实验的操作原理和物质的性质的异同，难度不大．