Question

【题目】I.CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。

（1）比较途径①②③，途径_______更好地体现了绿色化学思想，其反应的化学方程式：_____

（2）CuSO4在1100℃分解所得气体X可能是SO2、SO3和另一种气体的混合气体，请写出相关化学方程式：________________________。

II.工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3·xH2O、Fe2O3、SiO2等）提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图

（1）指出图中操作错误的两处是：________________。

（2）步骤②过滤的不溶物是：__________________。

（3）写出步骤③反应（得到④滤液）的主要离子方程式：_________________。

Answer 1

【答案】② Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 2CuSO4Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑ 步骤④加入过量盐酸无法得到氢氧化铝沉淀；步骤⑤只干燥氢氧化铝沉淀无法得到氧化铝 SiO2 Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

【解析】

I.(1)途径①涉及反应为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；途径②涉及反应为2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O；途径③涉及反应为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；根据方程式可知途径②中产物无污染，体现了绿色化学思想；

(2)根据题目信息可知硫酸铜在1100℃分解的产物中有Cu2O、SO2和SO3，根据元素守恒和电子守恒可知另外一种气体为氧气，方程式为：2CuSO4Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑；

II. 铝土矿灼烧除去结晶水，灼热后的不挥发物质中加入过量的盐酸，Al2O3、Fe2O3溶解成铝盐、铁盐，过滤除去不溶的杂质二氧化硅等，溶液中含有过量的盐酸，向②的滤液中加入过量氢氧化钠使铝盐变成偏铝酸盐，而铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤除去，滤液中含有过量的氢氧化钠，向③的滤液中加入过量盐酸，溶液中偏铝酸根、氢氧化钠转化为氯化铝、氯化钠，溶液溶质为氯化铝、氯化钠，不能生成氢氧化铝沉淀，应通入二氧化碳，可得氢氧化铝沉淀，图示步骤有误；灼烧氢氧化铝沉淀分解生成氧化铝，只干燥得不到氧化铝，图示步骤有误。

(1)根据分析可知：步骤④加入过量盐酸无法得到氢氧化铝沉淀；步骤⑤只干燥氢氧化铝沉淀无法得到氧化铝；

(2)根据分析可知步骤②过滤的不溶物是二氧化硅；

(3)步骤③得到滤液④的反应为氯化铝与过量氢氧化钠的反应，离子方程式为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。