(2012•肇庆二模)为了确定一批合金废料的成分并加以回收利用,某同学拟定了如图实验方案:

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  • 解题思路:(1)依据题干信息,最后得到蓝矾说明滤渣B中含有金属铜,证明合金中含有铜;

    (2)双氧水是一种绿色氧化剂,可以实现金属铜和硫酸之间的反应;

    (3)合金中的铝在过量氢氧化钠溶液中溶解生成偏铝酸钠和氢气,利用氢氧化铝溶于强酸溶液,硅酸不溶于酸设计实验验证;

    (4))①金属铁的活泼性强于铜,根据金属铁和硝酸发生反应的情况来书写;

    ②先判断酸是否完全反应,再根据金属活动性判断反应的金属及生成的金属离子价态,根据1、2两组数据,结合采用极限法分析,确定剩余固体的成分,据此来计算即可.

    (1)由最后得到蓝矾说明滤渣B中含有金属铜,证明合金中含有铜,故答案为:Cu;

    (2)双氧水是一种绿色氧化剂,在双氧水的作用下,金属铜可以和硫酸发生反应:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,

    故答案为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;

    (3)这里主要利用氢氧化铝溶于强酸溶液,硅酸不溶于酸的特点设计实验验证,方法为:取少量滤液A于试管中,滴加盐酸,开始生成白色沉淀为氢氧化铝,继续滴加盐酸,氢氧化铝会溶解生成氯化铝,若无白色沉淀现象证明不含硅酸钠;

    故答案为:过量盐酸,先有白色沉淀生成,继续滴加盐酸,白色沉淀全部溶解证明不不含硅酸钠;

    (4)①9g滤渣是金属铁铜混合物,铁的还原性大于铜,所以铁先反应,实验①中发生反应的化学方程式为:

    3Fe+8HNO3=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O,

    故答案为:3Fe+8HNO3=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O;

    ②在题目已知属全部溶解后,再发生的反应是Fe2+和HNO3反应前提下,

    实验①中,生成1.12LNO,转移电子数=

    1.12L

    22.4L/mol×(5−2)=0.15mol,若实验①中金属只有Fe发生反应,发生反应的Fe是4.2g(13.2g-9.0g),则Fe转移电子数=

    4.2g

    56g/mol×(2−0)=0.15mol,因此,实验①中只有Fe发生反应;

    实验②中,反应掉的金属质量=13.2g-4.8g=8.4g,生成NO气体2.24L,均是实验①的2倍,因此,实验②滤渣中也只有Fe参与反应;

    实验③中,在②基础上,假设继续反应掉的4.8g是铜的质量,则Cu转移电子数=

    4.8g

    64g/mol×(2−0)=0.15mol,和多生成的1.12LNO转移电子数相同,因此可以判定13.2g滤渣中Fe是4.2g+4.2g=8.4g,Cu是4.8g;

    故滤渣中Fe的质量分数=

    8.4g

    13.2g×100%=63.6%.

    故答案为:63.6%.

    点评:

    本题考点: 金属的回收与环境、资源保护;铜金属及其重要化合物的主要性质.

    考点点评: 本题考查了物质定量测定的实验方法应用,物质性质的应用和判断是解题关键,数据分析和计算是难点,主要考查了铁、铝、铜及其化合物性质的综合应用和分离方法,题目难度较大.