Question

【题目】废易拉罐的成分比较复杂，据查，铝易拉罐各部分成分及含量(质量百分含量)见表：

	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Cr	Zn	Ti	Al
罐身/%	0.3	0.7	0.25	0.25	1.0～1.5	－	－	－	其余
罐盖/%	0.2	0.35	0.15	0.2～0.5	4.0～5.0	－	0.1	0.25	其余
拉环/%	0.2	0.35	0.15	0.2～0.5	3.0～4.0	0.1	0.25	0.1	其余

为了验证罐身的组成成分，进行了如下实验：

（实验仪器与药品）

仪器：酒精灯、烧杯、试管、试管夹、漏斗、滤纸、铁圈、玻璃棒、砂纸、剪刀

药品：易拉罐、去污粉、NaOH溶液、KSCN溶液、盐酸、镁试剂、高碘酸(H5IO6，弱酸)

（实验方案）

实验预处理。将剪好的易拉罐片用砂纸打磨，除去表面的涂料层，直到光亮后用去污粉清洗干净备用。

（实验过程）分别向试管a、b中加入少量上述易拉罐片，进行如下操作：

请填写下列空白：

(1)图中操作①②所用到的玻璃仪器有______________________________。

(2)沉淀A的成分为________。

(3)操作③观察到的现象为_____________________________________；反应的离子方程式为____________________________________________。

(4)若试管a、b中取样量相等，则分别加入过量的NaOH溶液、稀盐酸后，相同条件下理论上产生的气体体积V(a)________V(b)(填“＜”、“＞”或“＝”)。

Answer 1

【答案】漏斗、烧杯、玻璃棒 Fe、Cu、Mn、Mg等 开始生成白色沉淀，并逐渐增多，后沉淀部分溶解 H＋＋AlO2-＋H2O＝Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O、2H＋＋SiO32-＝H2SiO3↓ ＜

【解析】

罐身中所含元素为Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Al，试管a中加过量NaOH溶液，Si、Al能发生反应生成Na2SiO3、NaAlO2溶液，过滤，所得沉淀A的成分为Fe、Cu、Mn、Mg，溶液A为Na2SiO3、NaAlO2溶液，加入过量盐酸然后过滤，所得沉淀c为H2SiO3；试管b中加过量盐酸，Fe、Mn、Mg、Al溶解，过滤，沉淀B的成分为Si、Cu，焰色反应呈绿色，说明含有Cu，溶液的成分为FeCl2、MnCl2、MgCl2、AlCl3，加入KSCN溶液，显红色，说明生成了Fe3+，加入高碘酸，得到紫色溶液，说明含有Mn2+，加入镁试剂，得到淡紫色溶液，说明含有Mg。

(1)图中操作①②为过滤，所用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。答案为：漏斗、烧杯、玻璃棒；

(2)由以上分析知，沉淀A的成分为Fe、Cu、Mn、Mg等。答案为：Fe、Cu、Mn、Mg等；

(3)操作③为Na2SiO3、NaAlO2溶液中加入过量盐酸，起初AlO2-转化为Al(OH)3沉淀，后来Al(OH)3溶解，而Na2SiO3与盐酸反应生成H2SiO3沉淀，所以观察到的现象为开始生成白色沉淀，并逐渐增多，后沉淀部分溶解；反应的离子方程式为H＋＋AlO2-＋H2O=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O、2H＋＋SiO32-=H2SiO3↓。答案为：开始生成白色沉淀，并逐渐增多，后沉淀部分溶解；H＋＋AlO2-＋H2O=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O、2H＋＋SiO32-=H2SiO3↓；

(4)若试管a、b中取样量相等，则分别加入过量的NaOH溶液、稀盐酸后，Al产生的H2体积相同，先加碱时，还有Si与碱发生反应生成H2；先加盐酸时，还有Fe、Mn、Mg产生H2，设罐身质量为100g，则Si产生的H2的物质的量为mol=0.021mol；Fe、Mn、Mg产生H2的物质的量为()mol=0.059mol，所以后者产生的H2多(Mg以含量为1.0%代入计算)。答案为：＜。