Question

某化學興趣小組用含鋁、鐵、銅的合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體和膽礬晶體，以探索工業(yè)廢料的再利用。其實驗方案如下圖所示：

試回答下列問題：
(1)過濾時用的器材已有：濾紙、鐵架臺、鐵圈和燒杯，還要補充的玻璃儀器是________。
(2)由濾液A制AlCl₃溶液有途徑Ⅰ和Ⅱ兩條，你認為合理的是________，理由是_____________________________。
(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方程式_______________________。
(5)有同學提出可將方案中最初用于溶解合金的燒堿改為鹽酸，重新設計方案，也能制得這三種物質(zhì)，你認為后者的方案是否合理？________，理由是________________________________________________。

Answer 1

(1)漏斗、玻璃棒
(2)途徑Ⅱ　因為濾液A是NaAlO₂溶液，按途徑Ⅰ直接向A加入鹽酸得到的AlCl₃中含有大量的NaCl雜質(zhì)；按途徑Ⅱ通入C(CO₂)氣體，得到D[Al(OH)₃]沉淀，將Al(OH)₃溶于鹽酸中得到的是純凈的AlCl₃溶液，所以途徑Ⅱ更合理
(3)蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶
(4)2Cu＋O₂2CuO
CuO＋H₂SO₄=CuSO₄＋H₂O
CuSO₄＋5H₂O=CuSO₄·5H₂O
(5)不合理　該方案不符合實驗方案設計的簡約性原則，操作步驟多，消耗試劑量大，時間長

(1)過濾需要漏斗、玻璃棒。(2)制AlCl₃溶液途徑Ⅱ合理，因為濾液A是NaAlO₂溶液，加足量鹽酸會生成NaCl雜質(zhì)。(3)綠礬是FeSO₄·7H₂O，需濃溶液冷卻結晶才能含結晶水。(4)需三步反應：2Cu＋O₂2CuO，CuO＋H₂SO₄=CuSO₄＋H₂O，CuSO₄＋5H₂O=CuSO₄·5H₂O，(5)先用鹽酸溶解會步驟多，且浪費藥品。