Question

某化學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。其實驗方案如下：

 

（1）寫出合金與燒堿溶液反應的離子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　。

（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間后，溶液中的陽離子除了和外，還可能存在的微粒　　　　　　　（用元素符號表示）。

（4）用濾渣F通過兩種途徑制取膽礬，與途徑③相比，途徑④明顯具有的兩個優(yōu)點是：

　　　　　　　　　　　　　　　　   　、　　　　 　　　　 　　　　 　　　　　。

（5）途徑④發(fā)生反應的化學方程式為：　　　　　　　　     　  　　　　　　　　。

（6）實驗室從CuSO₄溶液制取膽礬，操作步驟有蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、　　　　　　、自然干燥。

Answer 1

【知識點】金屬的回收與環(huán)境、資源的保護，鎂鋁鐵銅的單質(zhì)的性質(zhì)和重要化合物的性質(zhì)。

【答案解析】（1）2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑（2）②；途徑①制取的AlCl₃溶液中混有NaCl雜質(zhì)（3）（4）產(chǎn)生等量膽礬途徑④消耗硫酸少，成本低；不會產(chǎn)生污染大氣的氣體；（5）2Cu+2H₂SO₄+O₂→2CuSO₄+2H₂O（6）過濾洗滌    

解析：（1）因鋁與堿反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，化學方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，則離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑。

（2）途徑①發(fā)生反應：NaAlO₂+4HCl=AlCl₃↓+NaCl+2H₂O，會引入鹽酸，氯化鈉雜質(zhì)。
（3）濾液E的成分中的二價鐵離子易被空氣中的氧氣氧化成三價鐵離子。

（4）途徑③的反應：Cu+2H₂SO₄（濃）→ CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，

途徑④的反應：2Cu+O₂+2H₂SO₄（�。�→ 2CuSO₄+2H₂O，從反應方程式看出產(chǎn)生等量膽礬途徑④消耗硫酸少，途徑④不會產(chǎn)生污染大氣的氣體。
（5）銅和氧氣和酸反應生成硫酸銅和水：2Cu+2H₂SO₄+O₂→2CuSO₄+2H₂O。
（6）由溶液制取晶體，需經(jīng)過加熱濃縮，冷卻結晶、過濾洗滌、干燥才可得到。

【思路點撥】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，利用有關的化學反應進行解答，難度中等．