Question

兴趣小组的同学在开展“废物利用、减少污染”的活动中，取某工厂合金废料（含铝、铁、铜）进行如下实验：

（1）操作II的名称是______；该操作需用到的铁制仪器为______．
（2）固体A的成分是______；氢氧化铝沉淀与稀盐酸反应的化学方程式为______．
（3）固体C与稀硫酸反应的方程式为______．
（4）图中由含铝的钠盐制备氯化铝有两种途径，你认为合理的途径是______（填：“Ⅰ”或“Ⅱ”），理由是______．

Answer 1

解：（1）从操作II的结果可以看出，分为滤液和固体，所以应该是固液分离过程，为过滤．过滤操作中，所用的铁制仪器为铁架台；
（2）由D是蓝色溶液可知溶液中含有铜离子，则黑色固体是氧化铜，则固体B是单质的铜，合金与氢氧化钠反应后生成含铝的钠盐，则固体A中一定有铁与铜，氢氧化铝是碱，而盐酸是酸，两者发生的反应是酸碱中和反应，生成盐和水，该反应的化学方程式为：Al（OH）₃+3HCl═AlCl₃+3H₂O；
（3）根据图中信息可以知道，得到蓝色溶液D为硫酸铜溶液，所以可以判断黑色固体C为氧化铜，可以据此写出固体C和硫酸反应的化学方程式为：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
（4）NaAlO₂和盐酸反应生成氯化铝，由于有剩余的氢氧化钠溶液，所以是氢氧化钠和NaAlO₂与盐酸的反应，均是在溶液中进行，导致得到的氯化铝中含有杂质．而NaAlO₂和二氧化碳反应得到氢氧化铝沉淀，经过滤、洗涤后，氢氧化铝不再含有盐类杂质，加入适量盐酸后，沉淀溶解，所以得到的氯化铝较为纯净．故途径II更合适．
故答案为：（1）过滤；铁架台（带铁圈）；
（2）铁、铜（Fe、Cu）；Al（OH）₃+3HCl═AlCl₃+3H₂O；
（3）CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
（4）Ⅱ；途径Ⅱ没有引入新的杂质，得到的是纯净的氯化铝溶液（或途径Ⅰ引入了杂质钠盐，得到的氯化铝不纯净）．
分析：（1）操作Ⅱ是分离固体与液体的操作应该是过滤操作，过滤过程中要用到铁架台，可以据此解答该题．
（2）由D是蓝色溶液可知溶液中含有铜离子，则黑色固体是氧化铜，则固体B是单质的铜，由废料的成分可知固体A是单质的铁．
（3）根据图中信息可以知道，得到蓝色溶液D为硫酸铜溶液，所以可以判断黑色固体C为氧化铜，可以据此写出固体C和硫酸反应的化学方程式；
（4）从制备过程中是否会引入杂质分析考虑．
点评：从整个转化关系中需要隐含的信息提示，同时在方案评价中注意对关键信息的理解和运用（评价NaAlO₂制备氯化铝的路径时要注意到反应环境以及先前加入的过量的氢氧化钠对过程和结果造成的干扰）．