Question

某化學(xué)研究性小組同學(xué)提出回收含銅廢電纜中銅單質(zhì)的兩種方案，并向老師咨詢，老師就以下幾個方面的問題與同學(xué)們展開討論．

（1）符合綠色理念的方案是

 

（填“方案甲”或“方案乙”），理由是

 

．
（2）老師建議，無論是甲還是乙的方案，在“加鐵屑”這一步時，應(yīng)該加入略過量的鐵屑，目的是

 

．
（3）老師建議同學(xué)們用化學(xué)方法檢驗紅色粉末中是否含有過量的鐵屑．請完成表格相關(guān)內(nèi)容：

序號	實驗操作	實驗現(xiàn)象	離子方程式
①	取適量的樣品于試管內(nèi)
②	用滴管滴入足量硫酸溶液，并充分振蕩試管
③		溶液先變黃色，滴入KSCN溶液后，溶液變紅色

（4）為了提高原料的利用率，老師建議把最后一步所得淺綠色濾液通過蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、自然干燥得到一種帶結(jié)晶水的硫酸亞鐵晶體．研究小組按老師的建議完成上面操作步驟，獲得晶體后對其進行檢測．
①取ag晶體進行脫水實驗，獲得無水固體（a-1.26）g；
②將無水固體溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化鋇溶液，當(dāng)?shù)渭樱?0.00mL）溶液時，恰好完全沉淀．研究小組通過計算測知該晶體的化學(xué)式是

 

．

Answer 1

分析：（1）生產(chǎn)的綠色理念是指對環(huán)境無污染的理念；
（2）為了保障全部金屬Cu被置換出來，加入的試劑要過量；
（3）選擇適當(dāng)強氧化劑把鐵屑最終氧化為鐵離子，檢驗是否含有鐵離子即可；
（4）根據(jù)結(jié)晶水合物分解的方程式和鋇離子與硫酸根離子間的反應(yīng)來計算結(jié)晶水的數(shù)目．

解答：解：（1）乙方案對環(huán)境不會造成污染，符合當(dāng)前生產(chǎn)的綠色理念，而甲方案第一步“灼燒”會產(chǎn)生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧，不符合綠色理念，
故答案為：方案乙；甲方案第一步“灼燒”會產(chǎn)生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧，同時能耗較大； 
（2）為了保障全部金屬Cu被置換出來，加入的試劑鐵要過量，故答案為：確保Cu完全置換出來；
（3）鐵屑被足量的硫酸溶液氧化，F(xiàn)e+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑產(chǎn)生無色無味的氣體H₂，鐵離子在水溶液中為黃色，根據(jù)③中實驗現(xiàn)象可知②中產(chǎn)生的亞鐵離子被氧化成了鐵離子，離子檢驗操作中“取少量”上清液，“加試劑”利用過氧化氫的強氧化性和產(chǎn)物的純凈性，實現(xiàn)Fe²⁺到Fe³⁺的轉(zhuǎn)化，鐵離子檢驗用KSCN溶液觀察是否溶液變紅，涉及反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O、Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，
故答案為：無；無；將試管靜置，將上層清液傾倒于另一試管中，先滴入少許H₂O₂溶液，再滴入幾點KSCN溶液；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃ ；
（4）根據(jù)反應(yīng)FeSO₄?xH₂O

△   .

FeSO₄+xH₂O
                 a      a-1.26   1.26  
無水固體溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化鋇溶液，當(dāng)?shù)渭?0.00mL溶液時，沉淀恰好完全，即消耗鋇離子的物質(zhì)的量是0.01mol時，沉淀完全，所以硫酸亞鐵的物質(zhì)的量是0.01mol，分解生成水的質(zhì)量是0.01xmol，所以0.18x=1.26，解得x=7，所以分子式為：FeSO₄?7H₂O．
故答案為：FeSO₄?7H₂O．

點評：本題考查色綠化學(xué)思想、銅和鐵極其重要化合物的性質(zhì)、離子檢驗、離子方程式的書寫、化學(xué)計算等知識，綜合性強，實驗操作的描述是易失分點．