Question

【題目】某化學小組欲進行如下的實驗探究金屬與濃硫酸反應。試回答下列問題：

（1）利用上圖裝置研究銅與濃硫酸反應，反應的化學方程式為_____________________。

（2）C裝置的作用___________________。

（3）將上述實驗中的銅改為鐵，在常溫下進行，無明顯現象，其原因是_______________。在加熱條件下，實驗的后階段可觀察到倒立的漏斗邊沿有氣體冒出，該氣體可能為_______。

（4）利用黃銅礦冶煉銅產生的爐渣（含Fe2O3、FeO、Al2O3及不溶于強酸的SiO2）可制備Fe2O3。①用稀鹽酸浸取爐渣，過濾；②濾液先氧化，再加入過量NaOH溶液，過濾，將沉淀洗滌、干燥、煅燒得Fe2O3。據以上信息回答下列問題：

a．除去Al3＋的離子方程式是______________________________。

b．步驟②中濾液氧化的目的是_____________________________。

Answer 1

【答案】Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 吸收多余的SO2，防止污染空氣，防倒吸 在常溫下，鐵在濃硫酸中鈍化 氫氣或H2 Al3+＋4OH－=AlO2－＋2H2O 將Fe2+氧化為Fe3+

【解析】

應用鋁、鐵、銅及其化合物的性質，結合濃硫酸的性質分析解答。

（1）銅與濃硫酸反應需要加熱，化學方程式為Cu＋2H2SO4(濃) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；

（2）SO2是有毒氣體，裝置C中溶液可吸收多余的SO2，防止污染空氣；SO2在水中溶解度較大，裝置C中倒置漏斗可防倒吸；

（3）常溫下，鐵在濃硫酸中會鈍化表面形成致密氧化膜。加熱條件下，鐵與濃硫酸的反應能持續進行，使硫酸濃度減小。反應后期，鐵與稀硫酸的反應放出氫氣；

（4）a．過量NaOH溶液將Al3+變成AlO2－，離子方程式是Al3+＋4OH－=AlO2－＋2H2O。

b．爐渣中FeO在酸溶時生成了Fe2+，而產品是Fe2O3。故濾液氧化的目的將Fe2+氧化為Fe3+。