Question

某化學(xué)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(shí)驗(yàn)方案如下：

 

（1）寫(xiě)出合金與燒堿溶液反應(yīng)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(rèn)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(shí)間后，溶液中的陽(yáng)離子除了和外，還可能存在的微粒　　　　　　　（用元素符號(hào)表示）。

（4）用濾渣F通過(guò)兩種途徑制取膽礬，與途徑③相比，途徑④明顯具有的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：

　　　　　　　　　　　　　　　　   　、　　　　 　　　　 　　　　 　　　　　。

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

（6）實(shí)驗(yàn)室從CuSO₄溶液制取膽礬，操作步驟有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、　　　　　　、自然干燥。

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】金屬的回收與環(huán)境、資源的保護(hù)，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(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體；（5）2Cu+2H₂SO₄+O₂→2CuSO₄+2H₂O（6）過(guò)濾洗滌    

解析：（1）因鋁與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，化學(xué)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(yīng)：NaAlO₂+4HCl=AlCl₃↓+NaCl+2H₂O，會(huì)引入鹽酸，氯化鈉雜質(zhì)。
（3）濾液E的成分中的二價(jià)鐵離子易被空氣中的氧氣氧化成三價(jià)鐵離子。

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

途徑④的反應(yīng)：2Cu+O₂+2H₂SO₄（�。�→ 2CuSO₄+2H₂O，從反應(yīng)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(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體。
（5）銅和氧氣和酸反應(yīng)生成硫酸銅和水：2Cu+2H₂SO₄+O₂→2CuSO₄+2H₂O。
（6）由溶液制取晶體，需經(jīng)過(guò)加熱濃縮，冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌、干燥才可得到。

【思路點(diǎn)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(guān)的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行解答，難度中等．