Question

某废金属屑中主要成分为Cu、Fe、Al，还含有少量的铜锈[Cu₂(OH)₂CO₃]、少量的铁锈和少量的氧化铝，用上述废金属屑制取胆矾(CuSO₄·5H₂O)、无水AlCl₃和铁红的过程如下图所示：

请回答：

(1)在废金属屑粉末中加入试剂A，生成气体1的反应的离子方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)溶液2中含有的金属阳离子是__________；气体2的成分是__________。

(3)溶液2转化为固体3的反应的离子方程式是________________________________

________________________________________________________________________。

(4)利用固体2制取CuSO₄溶液有多种方法。

①在固体2中加入浓H₂SO₄并加热，使固体2全部溶解得CuSO₄溶液，反应的化学方程式是____________________________________________________________________。

②在固体2中加入稀H₂SO₄后，通入O₂并加热，使固体2全部溶解得CuSO₄溶液，反应的离子方程式是_________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)溶液1转化为溶液4过程中，不在溶液1中直接加入试剂C，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(6)直接加热AlCl₃·6H₂O不能得到无水AlCl₃。SOCl₂为无色液体，极易与水反应生成HCl和一种具有漂白性的气体。AlCl₃·6H₂O与SOCl₂混合加热制取无水AlCl₃，反应的化学方程式是______________________________________________________________。

Answer 1

答案　(1)2Al＋2OH^－＋6H₂O===2[Al(OH)₄]^－＋3H₂↑

(2)Fe^2＋　CO₂和H₂

(3)4Fe^2＋＋8OH^－＋O₂＋2H₂O===4Fe(OH)₃↓

(4)①Cu＋2H₂SO₄(浓)CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O

②2Cu＋4H^＋＋O₂2Cu^2＋＋2H₂O

(5)若在溶液1中直接加入盐酸，会使溶液4中混有试剂A中的阳离子(如Na^＋等)，而不是纯净的AlCl₃溶液

(6)AlCl₃·6H₂O＋6SOCl₂AlCl₃＋12HCl↑＋6SO₂↑

解析　由溶液1和CO₂反应可知试剂A为NaOH溶液；溶液1为Na[Al(OH)₄]，固体4为Al(OH)₃，溶液4为AlCl₃溶液；固体1为Cu、Fe、Cu₂(OH)₂CO₃、铁锈，由固体2最终到胆矾可知固体2为Cu，试剂B为非氧化性酸，溶液2为Fe^2＋、气体2为CO₂[Cu₂(OH)₂CO₃与酸反应生成]和H₂，溶液2到固体3有空气存在所以应该生成Fe(OH)₃。