Question

（2013?濟(jì)寧一模）信息時代產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅．某“變廢為寶”學(xué)生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到紅色金屬M(fèi)和金屬E并進(jìn)行如下框圖所示轉(zhuǎn)化，獲得高效凈水劑K₂EO₄．
（答題時，化學(xué)式及化學(xué)方程式中的M、E均用所對應(yīng)的元素符號表示）：

（1）寫出M溶于稀H₂SO₄和H₂O₂混合液的離子方程式：

Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O

．
（2）檢驗(yàn)X中陽離子的方法和現(xiàn)象是

取X溶液少許于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再向試管中加入幾滴新制氯水，溶液顯紅色

．
（3）某同學(xué)取X的溶液在空氣中放置后，酸化并加入KI和淀粉溶液，溶液變?yōu)樗{(lán)色．寫出與上述變化過程相關(guān)的離子方程式：

4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O

、

2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂

．
（4）由MSO₄的藍(lán)色溶液經(jīng)一系列操作可以獲得藍(lán)色晶體，這些操作中用到的實(shí)驗(yàn)儀器除了酒精燈、蒸發(fā)皿、鐵架臺外，還需要用到的玻璃儀器有

燒杯

、

漏斗

、

玻璃棒

（填寫儀器名稱）．
（5）某同學(xué)利用H₂還原MO來測定M的相對原子質(zhì)量，如圖是測定裝置示意圖，A中試劑是鹽酸．

①儀器B中應(yīng)裝入

鋅粒

，裝置D的作用

吸收水蒸氣，干燥H₂

；
②連接好裝置并檢驗(yàn)裝置的氣密性后，應(yīng)首先“加熱反應(yīng)管E”還是“從A瓶中逐滴加入液體”？

從A瓶中逐滴加入液體

在這兩步之間還應(yīng)進(jìn)行的操作是

檢驗(yàn)H₂的純度

．

Answer 1

分析：根據(jù)題中信息，紅色金屬與稀H₂SO₄和H₂O₂反應(yīng)生成藍(lán)色溶液，生成的溶液中含有銅離子，所以M為金屬銅；由于金屬E反應(yīng)后進(jìn)入溶液X，X被雙氧水氧化成Y，Y與硫氰化鉀顯示紅色，證明金屬E為鐵，X為硫酸亞鐵，Y為硫酸鐵，
（1）銅和硫酸在雙氧水的作用下發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銅和水；
（2）檢驗(yàn)X中陽離子為亞鐵離子，亞鐵離子具有還原性，鐵離子能與硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成血紅色的絡(luò)合物；
（3）取X的溶液在空氣中放置后，溶液中的亞鐵離子被氧化成了鐵離子，鐵離子具有氧化性，能夠氧化碘離子；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作選取儀器；
（5）①燒瓶盛放固體，濃硫酸有吸水性；
②氫氣是可燃性氣體，加熱前需要檢驗(yàn)氫氣的純度．

解答：解：根據(jù)題中信息，紅色金屬與稀H₂SO₄和H₂O₂反應(yīng)生成藍(lán)色溶液，生成的溶液中含有銅離子，所以M為金屬銅；由于金屬E反應(yīng)后進(jìn)入溶液X，X被雙氧水氧化成Y，Y與硫氰化鉀顯示紅色，證明金屬E為鐵，X為硫酸亞鐵，Y為硫酸鐵，
（1）銅和硫酸在雙氧水的作用下發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銅和水，即Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O，
故答案為：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O；
（2）檢驗(yàn)X中陽離子，就是檢驗(yàn)溶液中存在亞鐵離子，方法為：取X溶液少許于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再向試管中加入幾滴新制氯水，溶液顯紅色，
故答案為：取X溶液少許于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再向試管中加入幾滴新制氯水，溶液顯紅色；
（3）由于X的溶液在空氣中放置后，溶液中的亞鐵離子被氧化成了鐵離子，離子方程式為4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，鐵離子具有氧化性，能夠氧化碘離子，發(fā)生的反應(yīng)為：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，
故答案為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O；2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；
（4）由于硫酸銅溶液獲得硫酸銅晶體，需要經(jīng)過蒸發(fā)濃度、冷卻結(jié)晶等操作，用到的儀器有酒精燈、燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺和蒸發(fā)皿，
故答案為：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（5）①燒瓶中應(yīng)該裝入固體顆粒鋅，D裝置盛有濃硫酸，作用是干燥氫氣，
故答案為：鋅粒；吸收水蒸氣，干燥H₂；
②氫氣還原氧化銅，必須先通氫氣趕走空氣再加熱，避免發(fā)生危險，所以應(yīng)該先從A瓶中逐滴加入液體；加熱前需要檢驗(yàn)氫氣的純度，否則易產(chǎn)生氨氣事故，
故答案為：從A瓶中逐滴加入液體；檢驗(yàn)H₂的純度．

點(diǎn)評：本題考查了銅及其化合物性質(zhì)，涉及離子的檢驗(yàn)、儀器的選取、氧化還原反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)操作等知識點(diǎn)，鐵離子、亞鐵離子的檢驗(yàn)是學(xué)習(xí)重點(diǎn)，要會描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，難度中等．