某化學(xué)興趣小組用含有鋁．鐵．銅的合金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．其實驗方案如圖：試回答下列問題：

（1）器材已有：濾紙、鐵架臺、鐵圈和燒杯，還要補(bǔ)充的玻璃儀器是
 
．
（2）由濾液A制得AlCl3溶液有途徑I和Ⅱ兩條，你認(rèn)為合理的是
 
，理由是
 
．寫出A經(jīng)途徑Ⅱ生成D的離子方程式
 
．
（3）從濾液E中得到綠礬晶體的實驗操作是
 
．
（4）寫出用濾渣F制備膽礬晶體的化學(xué)方程式
 
（要求節(jié)約，環(huán)保）．
（5）有同學(xué)提出可將方案中最初溶解合金的燒堿改用鹽酸，重新設(shè)計方案，也能制得三種物質(zhì)，你認(rèn)為后者的方案是否更合理
 
，理由是
 
．
考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實驗方案的設(shè)計
專題：實驗設(shè)計題
分析：含有鋁、鐵、銅的合金加入氫氧化鈉溶解，只有鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，所以濾渣B為鐵和銅，再經(jīng)稀硫酸反應(yīng)過濾的濾液為氯化亞鐵，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成綠礬，濾渣F為銅單質(zhì)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成膽礬；濾液A則為偏鋁酸鈉溶液，加過量鹽酸經(jīng)途徑Ⅰ生成氯化鋁溶液，而濾液A通足量氣體C經(jīng)途徑Ⅱ生成沉淀D，根據(jù)氫氧化鋁只溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿，所以氣體C為二氧化碳，沉淀D為氫氧化鋁，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁溶液，
（1）根據(jù)以上分析，該流程需要過濾操作，所以還需的玻璃儀器為玻璃棒、漏斗；
（2）根據(jù)反應(yīng)所得產(chǎn)物的組成來選擇合適的制取方案；根據(jù)所發(fā)生的反應(yīng)來確定溶液的組成情況，并書寫發(fā)生的反應(yīng)；
（3）根據(jù)溶液來得到晶體來分析實驗操作；
（4）根據(jù)銅、稀硫酸、雙氧水的性質(zhì)來判斷反應(yīng)的發(fā)生，并結(jié)合質(zhì)量守恒定律寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（5）根據(jù)實驗中的酸和堿的量的情況來對比回答．
解答： 解：含有鋁．鐵．銅的合金加入氫氧化鈉溶解，只有鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，所以濾渣B為鐵和銅，再經(jīng)稀硫酸反應(yīng)過濾的濾液為氯化亞鐵，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成綠礬，濾渣F為銅單質(zhì)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成膽礬；濾液A則為偏鋁酸鈉溶液，加過量鹽酸經(jīng)途徑Ⅰ生成氯化鋁溶液，而濾液A通足量氣體C經(jīng)途徑Ⅱ生成沉淀D，根據(jù)氫氧化鋁只溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿，所以氣體C為二氧化碳，沉淀D為氫氧化鋁，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁溶液；
（1）根據(jù)以上分析，該流程需要過濾操作，所以還需的玻璃儀器為玻璃棒、漏斗，故答案為：玻璃棒、漏斗；
（2）途徑Ⅰ偏鋁酸鈉和過量的鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氯化鈉的混合物，而途徑Ⅱ向偏鋁酸鈉中通入足量的二氧化碳，會得到純凈的氫氧化鋁沉淀，再用鹽酸溶解，所得溶液的成分只有氯化鋁，所以途徑Ⅱ更合理；鋁、鐵、銅的合金中只有金屬鋁可以和強(qiáng)堿反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，所以濾液A的成分是偏鋁酸鈉，可以和過量的二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，實質(zhì)為：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案為：Ⅱ；因為濾液A是偏鋁酸鈉和氫氧化鈉溶液，按途徑I直接向A中加入鹽酸得到的AlCl3溶液中含有大量的氯化鈉雜質(zhì)；按途徑II通入二氧化碳?xì)怏w，得Al（OH）3沉淀，將Al（OH）3溶解于鹽酸中得到的是純凈的AlCl3溶液；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
（3）將混合液來制備綠礬時應(yīng)先將溶液加熱濃縮、然后冷卻結(jié)晶，即可得到綠礬，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾；
（4）銅不能和稀硫酸反應(yīng)，貼可以和硫酸反應(yīng)，所以濾渣F是金屬銅，Cu中加入稀硫酸和H2O2可以制備膽礬晶體，反應(yīng)方程式為Cu+H2SO4+3H2O+H2O2=CuSO4?5H2O，故答案為：Cu+H2SO4+3H2O+H2O2=CuSO4?5H2O；
（5）在實驗方案一中，酸的量的控制上沒有過高的要求，只需過量即可，但是方案二中，需要的是適量的酸，這很難控，故答案為：后者的方案不合理；因為該方案不符合實驗方案設(shè)計的簡約性原則，即操作步驟多、試劑消耗量大、作用時間長．
點評：本題是對物質(zhì)的分離和提純知識點的考查，題目難度不是很大，可以根據(jù)所學(xué)的知識進(jìn)行．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

由C、Cu、FeCO3、銅銹[主要成分為Cu2（OH）2CO3]組成的固體混合物，進(jìn)行了如圖所示的實驗過程：

回答下列問題：
（1）無色氣體1的成分是：
 
．
（2）混合物乙中加入NaNO3后，寫出一個可能產(chǎn)生無色氣體2的反應(yīng)的離子方程式：
 
．
（3）溶液X中含有的金屬陽離子是
 
．
（4）無色氣體3成分是
 
，已知固體混合物丁的質(zhì)量為5.6g，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下無色氣體3的體積為14.56L，求無色氣體3各成分的物質(zhì)的量：
 
．（寫出具體的計算過程）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

鎂、鋁合金3g與100mL稀H2SO4恰好完全反應(yīng)，將反應(yīng)后所得溶液蒸干，得無水硫酸鹽17.4g，求算原硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度？

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

工業(yè)上利用硫酸渣（含F(xiàn)e2+、Fe3+的硫酸鹽及少量MgO）制備高檔顏料鐵紅（Fe2O3 ）和回收（NH4）2SO4，具體生產(chǎn)流程如圖1：
（1）在廢渣溶解操作時，應(yīng)選用
 
溶解（填字母）．
A、氨水    B、氫氧化鈉      
C、鹽酸    D、硫酸
（2）物質(zhì)A是一種氧化劑，工業(yè)上最好選用
 
（供選擇使用的有：空氣、Cl2、MnO2），其理由是
 
．
（3）根據(jù)圖2有關(guān)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為工業(yè)上氧化操作時應(yīng)控制的條件是：
 
（填字母）．
A．溶液溫度控制在50℃，pH控制在1.5，氧化時間為4小時左右
B．溶液溫度控制在50℃，pH控制在1.5，氧化時間為6小時左右
C．溶液溫度控制在50℃，pH控制在2.5，氧化時間為8小時左右
D．溶液溫度控制在80℃，pH控制在1.5，氧化時間為4小時左右
（4）簡述檢驗“濾液”中含有NH4+的實驗方法：
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

過碳酸鈉（2Na2CO3?3H2O2）是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑，該晶體具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)．利用圖2裝置制備過碳酸鈉，在冷水浴中充分反應(yīng)后，按圖1流程可獲得過碳酸鈉產(chǎn)品．
洗滌、干燥2Na2CO3 3H2O2固體濾液X反應(yīng)液過濾圖如圖1

（1）恒壓滴液漏斗中支管的作用是
 
．
（2）制備過碳酸鈉的關(guān)鍵是
 
．
（3）如果配制過碳酸鈉的水中含有鐵離子，不僅會削弱洗滌劑的去污能力，甚至完全失去殺菌作用．試分析其中的原因（寫出其中一種即可，用方程式表示）
 
．
（4）某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為了定性探究鐵離子對這種新型漂白劑的不良影響，取該漂白劑100mL，加入25g FeCl3固體，產(chǎn)生大量無色無味氣體，用貯氣瓶收集氣體．請選用下列試劑和實驗用品完成氣體成分的探究過程：0.1mol/L NaOH溶液、8.0mol/L NaOH溶液、澄清石灰水、0.01mol/L KMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品紅溶液、蒸餾水、木條、酒精燈、火柴、洗氣瓶．
①提出假設(shè)：對該氣體成分提出合理假設(shè)．
假設(shè)1：氣體是O2；   假設(shè)2：氣體是
 
；  假設(shè)3：氣體是CO2．
②設(shè)計方案：設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)，在下表中完成實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論：
實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
將氣體依次通入盛有
 
、
 
的洗氣瓶中，
 
．		①
 

②
 

③
 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

常溫下，水的離子積Kw=1×10-14．有酸溶液A，pH=a；堿溶液B，pH=b．為測定A、B混合后溶液導(dǎo)電性的變化以及探究A、B的相關(guān)性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置．
（1）實驗時，滴定管中應(yīng)盛
 
（選A或B）溶液．
（2）若A為一元強(qiáng)酸，B為一元強(qiáng)堿，且a+b=14．該同學(xué)在燒杯中先加入其中一種溶液，閉合開關(guān)K，測得燒杯中燈泡的亮度為10（假設(shè)亮度由暗到亮表示為1、2、3、…10、11、12、…20）．
斷開開關(guān)K，將滴定管中的溶液逐滴加入到燒杯中．當(dāng)從滴定管滴入燒杯中的溶液體積和燒杯中盛有的溶液體積相等時，停止滴加溶液并閉合開關(guān)K，此時燈泡G的亮度約為
 
，原因是
 
．燒杯中得到的溶液pH=
 
．
（3）若A為強(qiáng)酸，B為強(qiáng)堿，且a+b=14．?dāng)嚅_開關(guān)K，將滴定管中的溶液逐滴加入到燒杯中．當(dāng)測得燒杯中溶液pH和“（2）”中最后得到的溶液pH相同時，停止滴加溶液．此時燒杯中的溶液中陽離子濃度大于陰離子濃度，原因可能是
 
．
（4）若A的化學(xué)式為HR，B的化學(xué)式為MOH，且a+b=14，兩者等體積混合后溶液顯堿性．則混合溶液中必定有一種離子能發(fā)生水解，該水解反應(yīng)的離子方程式為
 
．此時燒杯中的混合溶液中，微粒濃度大小關(guān)系一定正確的是
 
（填序號）．
①c（MOH）＞c（M+）＞c（R-）＞c（H+）＞c（OH-）
②c（HR）＞c（M+）＞c（R-）＞c（OH-）＞c（H+）
③c（R-）＞c（M+）＞c（H+）＞c（OH-）
④c（M+）＞c（R-）＞c（OH-）＞c（H+）
⑤c（M+）+c（H+）=c（R-）+c（OH-）           
⑥c（MOH）=c（H+）-c（OH-）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

可用來提取含有雜質(zhì)Br2的溴苯的試劑是（　�。�
A、水B、酒精
C、NaOH溶液D、苯

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

SO2和NOx都是大氣污染物．
（1）直接排放含SO2的煙氣會形成酸雨，危害環(huán)境．用化學(xué)方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的過程
 
．
（2）表是某小組同學(xué)測得的不同天氣情況下的某縣城空氣中SO2的平均含量．請你分析雨后或風(fēng)速較大時SO2平均含量較低的原因：
①雨后：
 
；②風(fēng)俗較大時：
 
．
天氣情況平均風(fēng)速（m/s）空氣中SO2的平均含量（mg/L）
雨前2.00.03
雨后2.20.01
晴23.00.015
晴0.90.03
（3）洗滌含SO2的煙氣，以下物質(zhì)不能作為洗滌劑的是
 
（填字母序號）．
a．Ca（OH）2 b．Na2CO3 c．CaCl2 d．NaHSO3
（4）煤燃燒前需進(jìn)行脫硫處理，某種脫硫技術(shù)的基本原理如下：
FeS2
在微生物的作用下
+O2+H2O
Fe2++S
O
2
4
在微生物作用下
+O2+H+
Fe3+
①該技術(shù)的第一步反應(yīng)的是離子方程式為
 

②處理1kg含80%FeS2的黃鐵礦，第二部消耗O2（標(biāo)況）的體積為
 
L（保留一位小數(shù)）
（5）某研究性學(xué)習(xí)小組為模擬光化學(xué)煙霧的形成，用紫外線照射裝在密閉容器內(nèi)的被污染空氣樣品，所得物質(zhì)的濃度隨時間的變化如圖1所示．由圖可知，光化學(xué)煙霧是指等污染物氣體和顆粒物所形成的煙霧，則
 
可以減少光化學(xué)煙霧的發(fā)生．
（6）氧化-還原法消除NOx的轉(zhuǎn)化如下：
NO
O3
反應(yīng)Ⅰ
NO2
CO(NH2)2
反應(yīng)Ⅱ
N2
①反應(yīng)Ⅰ為NO+O3=NO2+O2，生成11.2L O2（標(biāo)況）時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是
 
mol．
②反應(yīng)Ⅱ中，當(dāng)n（NO2）：n[CO（NH2）2]=3：2時，反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 
．
（7）利用氨氣可以將SO2和NO2吸收，原理如圖2所示：NO2被吸收的離子方程式是
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中構(gòu)成原電池，正確的是（　�。�
A、銅片做負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)
B、鋅片做負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)
C、銅片做陽極發(fā)生還原反應(yīng)
D、鋅片做陰極發(fā)生還原反應(yīng)

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同步練習(xí)冊答案