Question

（2013?如東縣模擬）興趣小組的同學(xué)在開展“廢物利用、減少污染”的活動中，取某工廠合金廢料（含鋁、鐵、銅）進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

（1）固體A的成分是

鐵銅

；在生成偏鋁酸鈉（NaAlO₂）的同時，還生成了一種可燃性氣體，該氣體可能是

氫氣

．
（2）請寫出氫氧化鋁沉淀與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Al（OH）₃+3HCl═AlCl₃+3H₂O

．
（3）操作II的名稱是

過濾

，此操作中玻璃棒的作用是

引流

．
（4）固體B充分灼燒時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2Cu+O₂

△   .

2CuO

．該反應(yīng)屬于

化合

（填基本反應(yīng)類型）反應(yīng)．
（5）圖中由偏鋁酸鈉（NaAlO₂）制備三氯化鋁溶液有兩種途徑，你認(rèn)為合理的制備途徑是

II

（填：“Ⅰ”或“Ⅱ”）．

Answer 1

分析：鋁與氫氧化鈉反應(yīng)在部分教材中沒有涉及到，但是本題中轉(zhuǎn)化關(guān)系中給與提示生成了NaAlO₂，所以該知識就沒有難度了．而銅和鐵與氫氧化鈉不反應(yīng)．NaAlO₂制備氯化鋁有兩個途徑，但是NaAlO₂直接和鹽酸反應(yīng)時制得的氯化鋁會含有氯化鈉雜質(zhì)，而先將NaAlO₂沉淀成氫氧化鋁沉淀后過濾洗滌加入稀鹽酸，得到的氯化鋁就是較為純凈的．至于固體部分的分離，直接從給出的物質(zhì)結(jié)合金屬活動性順序進(jìn)行判斷即可．

解答：解：合金與過量氫氧化鈉反應(yīng)，由于金屬與氫氧化鈉是否反應(yīng)很多教材中不會提及，所以本題通過給出NaAlO₂，表明只有鋁與氫氧化鈉反應(yīng)，且生成了NaAlO₂和題目提到的可燃性氣體，推測應(yīng)該是氫氣．加入過量的氫氧化鈉的目的是讓鋁完全反應(yīng)掉．
  NaAlO₂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁，由于有剩余的氫氧化鈉溶液，所以是氫氧化鈉和NaAlO₂與鹽酸的反應(yīng)，均是在溶液中進(jìn)行，導(dǎo)致得到的氯化鋁中含有雜質(zhì)．而NaAlO₂和二氧化碳反應(yīng)得到氫氧化鋁沉淀，經(jīng)過濾、洗滌后，氫氧化鋁不再含有鹽類雜質(zhì)，加入適量鹽酸后，沉淀溶解，所以得到的氯化鋁較為純凈．故途徑II更合適．
  合金與過量的氫氧化鈉反應(yīng)后得到的固體是鐵和銅的混合物（固體A）．加入足量的稀硫酸后，能與之反應(yīng)的只有鐵，所以生成了硫酸亞鐵和氫氣（無色氣體E），硫酸亞鐵進(jìn)入了濾液，而不反應(yīng)的銅進(jìn)入了濾渣（固體B），所以固體B為銅．銅單質(zhì)經(jīng)加熱灼燒后生成黑色的固體氧化銅（固體C），加入硫酸后得到硫酸銅藍(lán)色溶液（溶液D）．
（1）合金與氫氧化鈉反應(yīng)后生成NaAlO₂，說明鐵和銅與氫氧化鈉不反應(yīng)，且氫氧化鈉是過量的，所以鋁不會有剩余．故剩余固體應(yīng)該是鐵和銅．鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉（NaAlO₂）的同時，還生成了一種可燃性氣體，則該氣體一定是氫氣．
（2）氫氧化鋁是堿，而鹽酸是酸，兩者發(fā)生的反應(yīng)是酸堿中和反應(yīng)，生成鹽和水．Al（OH）₃+3HCl═AlCl₃+3H₂O
（3）從操作II的結(jié)果可以看出，分為濾液和固體，所以應(yīng)該是固液分離過程，為過濾．過濾操作中，玻璃棒的作用是引流，防止液體發(fā)生迸濺．
（4）固體銅在灼燒過程中是與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化銅，其對應(yīng)的方程式為2Cu+O₂ 

△   .

 2CuO，是兩種物質(zhì)變成一種物質(zhì)，其反應(yīng)類型為化合反應(yīng)．
（5）NaAlO₂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁，由于有剩余的氫氧化鈉溶液，所以是氫氧化鈉和NaAlO₂與鹽酸的反應(yīng)，均是在溶液中進(jìn)行，導(dǎo)致得到的氯化鋁中含有雜質(zhì)．而NaAlO₂和二氧化碳反應(yīng)得到氫氧化鋁沉淀，經(jīng)過濾、洗滌后，氫氧化鋁不再含有鹽類雜質(zhì)，加入適量鹽酸后，沉淀溶解，所以得到的氯化鋁較為純凈．故途徑II更合適．
故答案為：（1）鐵、銅    氫氣；（2）Al（OH）₃+3HCl═AlCl₃+3H₂O；（3）過濾    引流；（4）2Cu+O₂ 

△   .

 2CuO     化合；（5）Ⅱ

點(diǎn)評：從整個轉(zhuǎn)化關(guān)系中需要隱含的信息提示，同時在方案評價中注意對關(guān)鍵信息的理解和運(yùn)用（評價NaAlO₂制備氯化鋁的路徑時要注意到反應(yīng)環(huán)境以及先前加入的過量的氫氧化鈉對過程和結(jié)果造成的干擾）