Question

【題目】I.CuSO4是一種重要的化工原料,其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。

（1）比較途徑①②③，途徑_______更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想，其反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____

（2）CuSO4在1100℃分解所得氣體X可能是SO2、SO3和另一種氣體的混合氣體，請寫出相關(guān)化學(xué)方程式：________________________。

II.工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al2O3·xH2O、Fe2O3、SiO2等）提取純Al2O3作冶煉鋁的原料，提取時操作過程如下圖

（1）指出圖中操作錯誤的兩處是：________________。

（2）步驟②過濾的不溶物是：__________________。

（3）寫出步驟③反應(yīng)（得到④濾液）的主要離子方程式：_________________。

Answer 1

【答案】② Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O 2CuSO4Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑ 步驟④加入過量鹽酸無法得到氫氧化鋁沉淀；步驟⑤只干燥氫氧化鋁沉淀無法得到氧化鋁 SiO2 Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

【解析】

I.(1)途徑①涉及反應(yīng)為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；途徑②涉及反應(yīng)為2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O；途徑③涉及反應(yīng)為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O；根據(jù)方程式可知途徑②中產(chǎn)物無污染，體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想；

(2)根據(jù)題目信息可知硫酸銅在1100℃分解的產(chǎn)物中有Cu2O、SO2和SO3，根據(jù)元素守恒和電子守恒可知另外一種氣體為氧氣，方程式為：2CuSO4Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑；

II. 鋁土礦灼燒除去結(jié)晶水，灼熱后的不揮發(fā)物質(zhì)中加入過量的鹽酸，Al2O3、Fe2O3溶解成鋁鹽、鐵鹽，過濾除去不溶的雜質(zhì)二氧化硅等，溶液中含有過量的鹽酸，向②的濾液中加入過量氫氧化鈉使鋁鹽變成偏鋁酸鹽，而鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，過濾除去，濾液中含有過量的氫氧化鈉，向③的濾液中加入過量鹽酸，溶液中偏鋁酸根、氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為氯化鋁、氯化鈉，溶液溶質(zhì)為氯化鋁、氯化鈉，不能生成氫氧化鋁沉淀，應(yīng)通入二氧化碳，可得氫氧化鋁沉淀，圖示步驟有誤；灼燒氫氧化鋁沉淀分解生成氧化鋁，只干燥得不到氧化鋁，圖示步驟有誤。

(1)根據(jù)分析可知：步驟④加入過量鹽酸無法得到氫氧化鋁沉淀；步驟⑤只干燥氫氧化鋁沉淀無法得到氧化鋁；

(2)根據(jù)分析可知步驟②過濾的不溶物是二氧化硅；

(3)步驟③得到濾液④的反應(yīng)為氯化鋁與過量氫氧化鈉的反應(yīng)，離子方程式為：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。