Question

【题目】某化学兴趣小组用只含有Al、Fe、Cu的工业废料制取氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O)，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：

（1）操作I应选择以下装置中的_____________（填正确答案编号）。

（2）滤液D中的溶质主要是________________（写化学式）。

（3）写出沉淀C与盐酸反应的离子方程式：________________。

（4）滤液E露置在空气中一段时间后，检测出溶液中含Fe2+，原因是________________。

（5）写出滤渣F与稀硫酸、H2O2制硫酸铜的反应方程式_______________________，该反应与滤渣F跟浓硫酸直接反应相比，其优点是_________________________________。

（6）操作II步骤有蒸发浓缩、_______________、过滤洗涤、自然干燥。

Answer 1

【答案】 C NaHCO3 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Fe2+具有强还原性，易被空气中的氧气氧化成Fe3+ Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O 无污染大气的SO2气体产生 冷却结晶

【解析】（1）操作I得到滤液A和滤渣B，属于过滤，A～D四种操作分别是蒸馏、分液、过滤、蒸发，答案选C。（2）只有铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，即A中含有偏铝酸钠，通入足量二氧化碳生成碳酸氢钠和氢氧化铝，因此滤液D中的溶质主要是NaHCO3。（3）沉淀C是氢氧化铝，与盐酸反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+＝Al3++3H2O。（4）滤液E最终得到绿矾，说明是硫酸亚铁溶液。由于Fe2+具有强还原性，易被空气中的氧气氧化成Fe3+，所以露置在空气中一段时间后，检测出溶液中含Fe2+。（5）滤渣B中含有铁和铜，铜与稀硫酸不反应，则滤渣F是铜，与稀硫酸、H2O2制硫酸铜的反应方程式为Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O，该反应与滤渣F跟浓硫酸直接反应相比，其优点是无污染大气的SO2气体产生，且硫酸的利用率高。（6）由溶液制取晶体，需经过加热浓缩，冷却结晶、过滤洗涤、干燥才可得到。