Question

（9分）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。其實驗方案如下：試回答下列問題：

（1）器材已有：濾紙、鐵架臺、鐵圈和燒杯，還要補充的玻璃儀器是（填名稱） 。

（2）由濾液A制得AlCl3溶液有途徑I和Ⅱ兩條，你認為合理的是____________。

寫出A經(jīng)途徑Ⅱ生成D的離子方程式 。

（3）從濾液E中硫酸得到綠礬晶體的實驗操作是 。

（4）寫出用濾渣F制備CuSO4溶液的化學(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)，你認為后者的方案是否更合理 ，理由是

 

Answer 1

（9分）（1）漏斗、玻璃棒（1分）

（2）途徑Ⅱ（1分）

AlO2-+ CO2 +H2O = Al（OH）3↓+ HCO3-（2分）

（3）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（1分）

（4）2Cu+O22CuO，CuO+H2SO4CuSO4+H2O

（或2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O ）2分

（5）后者的方案不合理（1分） ；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（1分）

【解析】

試題分析：（1）流程圖中主要是過濾操作，過濾需要濾紙、鐵架臺、鐵圈和燒杯、漏斗、玻璃棒，所以缺少漏斗、玻璃棒；

（2）鋁與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，若與鹽酸反應(yīng)，則溶液中除氯化鋁外，還有氯化鈉，使氯化鋁不純；若通入二氧化碳氣體，生成氫氧化鋁沉淀后，將過濾的氫氧化鋁沉淀中再加入足量鹽酸制取的氯化鋁相對較純，所以途徑II制取氯化鋁較好；

（3）濾渣B中中含有Fe、Cu，而Cu不與稀硫酸反應(yīng)，所以濾液E是硫酸亞鐵溶液，制取綠礬晶體，需將硫酸亞鐵溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶后，再過濾即可；

（4）濾渣F是Cu，與硫酸反應(yīng)制取硫酸銅，在節(jié)約環(huán)保的前提下，應(yīng)使Cu先與氧氣反應(yīng)生成CuO，再與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，這樣不會產(chǎn)生有害氣體，且節(jié)約原料，化學(xué)方程式為2Cu+O22CuO，CuO+H2SO4CuSO4+H2O ；

（5）若將方案中最初溶解合金的燒堿改用鹽酸，則鹽酸與Fe、Al均反應(yīng)，生成的鹽中既含氯化亞鐵，又含氯化鋁，所以要想制得產(chǎn)品，需要將二者再次分離，不如原方案簡單，所以后者的方案不合理；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。

考點：考查鋁、鐵、銅的化學(xué)性質(zhì)，物質(zhì)的制備實驗，操作步驟的判斷