【題目】某工廠的廢金屬屑中主要成分為CuFeAl,此外還含有少量Al2O3Fe2O3,為探索工業(yè)廢料的再利用,某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下實驗流程,用該工廠的合金廢料制取氯化鋁、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體。

請回答:

(1)寫出步驟Ⅰ中AlNaOH溶液反應(yīng)的離子方程式_________

(2)試劑X_______;固體F______

(3)在步驟Ⅱ時,用如圖裝置制取CO2并通入溶液A中。一段時間后,觀察到燒杯中產(chǎn)生

的白色沉淀會逐漸減少。為避免固體C減少,可在ab間加一個盛有飽和____溶液的洗氣瓶,其作用是______

(4)使用FeSO4時,如要防止Fe3+的干擾,可以加入適量鐵粉進行除雜,寫出加入鐵粉后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________。

【答案】2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2 稀硫酸 NaHCO3 除去CO2中的HCl氣體 2Fe3++Fe=3Fe2+

【解析】

Fe、Cu、Fe2O3都不與NaOH溶液反應(yīng),AlAl2O3可與NaOH溶液反應(yīng),用含有Al、Fe、CuAl2O3Fe2O3的廢金屬屑制取AlCl3、綠礬晶體(FeSO47H2O)和膽礬晶體流程為:合金中Al、Al2O3NaOH反應(yīng),所得濾液ANaAlO2溶液,經(jīng)途徑Ⅱ與足量CO2發(fā)生反應(yīng):AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,反應(yīng)生成Al(OH)3固體C,生成的Al(OH)3再和鹽酸反應(yīng)生成AlCl3,得到的AlCl3較純凈;溶液DNaHCO3溶液;濾渣BFe、CuFe2O3,為了獲得綠礬,根據(jù)元素守恒,加入足量稀硫酸,得到的濾液EFeSO4,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得到綠礬,濾渣FCu,可用于制備膽礬,以此解答該題。

(1) 步驟Ⅰ中AlNaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生四羥基合鋁酸鈉和氫氣,反應(yīng)的離子方程式2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2;

(2)固體BFeCu、Fe2O3的混合物,向其中加入稀硫酸,金屬銅和稀硫酸不反應(yīng),但是金屬鐵可以和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵,硫酸鐵與鐵化合成硫酸亞鐵,進而制得綠礬晶體,所以試劑X為稀硫酸,固體FCu單質(zhì);

(3)進行步驟Ⅱ時,該小組用如圖2所示裝置及試劑將制得的CO2氣體通入溶液A中,一段時間后,觀察到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀逐漸減少,其原因是二氧化碳氣體中含有從鹽酸中揮發(fā)出的HCl氣體,氯化氫在水中溶解了部分Al(OH)3沉淀,發(fā)生的反應(yīng)為Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,為了避免固體C減少,可在制取二氧化碳的裝置與收集裝置之間增加一個洗去HCl的裝置,同時不溶解CO2,二氧化碳在飽和NaHCO3中難溶,氯化氫和NaHCO3反應(yīng)生成二氧化碳氣體,所以可在裝置ab之間增加一個盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶,除去二氧化碳中的氯化氫;

故答案為:在裝置ab之間增加一個盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶,除去HCl

(4) 使用FeSO4時,如要防止Fe3+的干擾,可以加入適量鐵粉進行除雜,這時Fe單質(zhì)與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生Fe2+,該反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe=3Fe2+,從而達到除雜的目的。

練習冊系列答案
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原子

N

S

O

Si

半徑/10-10m

0.75

1.02

0.74

1.17

根據(jù)以上數(shù)據(jù),磷原子的半徑可能是

A.0.80×10-10mB.1.10×10-10mC.1.20×10-10mD.0.70×10-10m

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Cr2O72-+H2O 2HCrO42CrO42-+2H

(1)重鉻酸鉀溶液呈______性,在強堿溶液中,鉻元素的主要存在形式為________(填離子符號),向重鉻酸鉀溶液中加入適量稀硫酸,溶液中c(Cr2O72-)/c(CrO42-)______(增大”、“減小不變”)。

Ⅱ.已知某溶液中只存在OH、H+、NH4+、Cl四種離子,某同學(xué)推測該溶液中各離子濃度大小順序可能有如下四種關(guān)系:并按要求填寫下列空白:

c(Cl)>c(NH4+)>c(H)>c(OH) c(Cl)>c(NH4+)>c(OH)>c(H)

c(NH4+)>c(Cl)>c(OH)>c(H) c(Cl)>c(H)>c(NH4+)>c(OH)

(1)若溶液中只溶解了一種溶質(zhì),則該溶質(zhì)是 ________,上述四種離子濃度的大小順序為________(選填序號)。

(2)若上述關(guān)系中③是正確的,則溶液中的溶質(zhì)為________;

(3)若該溶液是由體積相等的稀鹽酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,則混合前c(HCl)_______c(NH3·H2O) (大于”“小于等于”)。

III.重金屬離子對河流海洋造成嚴重污染。某化工廠廢水(pH=2.0,d≈1 g·mL1)中含有Ag,Pb 2等重金屬離子,其濃度各約為0.0lmol·L1。排放前擬用沉淀法除去這兩種

離子,查找有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

難溶電解質(zhì)

AgI

AgOH

Ag2S

PbI2

Pb(OH)2

PbS

Ksp

8.3×10-17

5.6×10-8

6.3×10-50

7.1×10-9

1.2×10-15

3.4×10-28

(1)你認為往廢水中投入________________(填字母序號),沉淀效果最好。

A. NaOH B.Na2S C.KI D. Ca(OH)2

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