Question

某化學(xué)興趣小組用只含有鋁、鐵、銅的工業(yè)廢料制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體（FeSO₄?7H₂O）和膽礬晶體，以探索工業(yè)廢料的再利用．其實(shí)驗(yàn)方案如下：

（1）寫出合金與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（2）由濾液A制AlCl₃溶液的途徑有①和②兩種，你認(rèn)為較合理的途徑及理由是：

 

．
（3）濾液E若放置在空氣中一段時(shí)間后，溶液中的陽離子除了Fe²⁺和H⁺外，還可能存在

 

（用元素符號(hào)表示）．
（4）用濾渣F通過兩種途徑制取膽礬，與途徑③相比，途徑④明顯具有的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：

 

、

 

．
（5）途徑④發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

．
（6）實(shí)驗(yàn)室從CuSO₄溶液制取膽礬，操作步驟有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、

 

、自然干燥．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù),鎂、鋁的重要化合物,鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）根據(jù)鋁與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（2）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合框圖轉(zhuǎn)化關(guān)系和所得產(chǎn)品進(jìn)行解答；
（3）二價(jià)鐵易被空氣中的氧氣氧化成三價(jià)鐵離子；
（4）從環(huán)保和原料的利用率角度解答；
（5）銅和氧氣和酸反應(yīng)生成硫酸銅和水；
（6）從溶液中要析出晶體，采用冷卻結(jié)晶法，然后過濾洗滌、干燥；

解答： 解：（1）因鋁與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，則離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）途徑①發(fā)生反應(yīng)：NaAlO₂+4HCl=AlCl₃↓+NaCl+2H₂O，會(huì)引入鹽酸，氯化鈉雜質(zhì)；
故答案為：②合理，途徑②制得的氯化鋁溶液純度高；途徑①制取的AlCl₃溶液中混有NaCl雜質(zhì)；
（3）濾液E的成分中的二價(jià)鐵離子易被空氣中的氧氣氧化成三價(jià)鐵離子，故答案為：Fe³⁺；
（4）途徑③的反應(yīng)：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，途徑④的反應(yīng)：2Cu+O₂+2H₂SO₄（稀）

加熱  .

2CuSO₄+2H₂O，從反應(yīng)方程式看出產(chǎn)生等量膽礬途徑④消耗硫酸少，途徑④不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體，故答案為：產(chǎn)生等量膽礬途徑④消耗硫酸少；途徑④不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體；
（5）銅和氧氣和酸反應(yīng)生成硫酸銅和水：2Cu+2H₂SO₄+O₂═2CuSO₄+2H₂O，故答案為：2Cu+2H₂SO₄+O₂═2CuSO₄+2H₂O；
（6）由溶液制取晶體，需經(jīng)過加熱濃縮，冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥才可得到，
故答案為：過濾洗滌．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了從工業(yè)廢料中制取純凈物，注意從框圖轉(zhuǎn)化中找出有用信息，利用有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行解答，難度中等．