题目内容
某化学兴趣小组用只含有铝、铁、铜的工业废料制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用。其实验方案如下:
(1)写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式: 。
(2)由滤液A制AlCl3溶液的途径有①和②两种,你认为较合理的途径及理由是: 。
(3)滤液E若放置在空气中一段时间后,溶液中的阳离子除了
和
外,还可能存在的微粒 (用元素符号表示)。
(4)用滤渣F通过两种途径制取胆矾,与途径③相比,途径④明显具有的两个优点是:
、 。
(5)途径④发生反应的化学方程式为: 。
(6)实验室从CuSO4溶液制取胆矾,操作步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、 、自然干燥。
【知识点】金属的回收与环境、资源的保护,镁铝铁铜的单质的性质和重要化合物的性质。
【答案解析】(1)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑(2)②;途径①制取的AlCl3溶液中混有NaCl杂质(3)(4)产生等量胆矾途径④消耗硫酸少,成本低;不会产生污染大气的气体;(5)2Cu+2H2SO4+O2→2CuSO4+2H2O(6)过滤洗涤
解析:(1)因铝与碱反应生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,则离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
(2)途径①发生反应:NaAlO2+4HCl=AlCl3↓+NaCl+2H2O,会引入盐酸,氯化钠杂质。
(3)滤液E的成分中的二价铁离子易被空气中的氧气氧化成三价铁离子。
(4)途径③的反应:Cu+2H2SO4(浓)→ CuSO4+SO2↑+2H2O,
途径④的反应:2Cu+O2+2H2SO4(稀)→ 2CuSO4+2H2O,从反应方程式看出产生等量胆矾途径④消耗硫酸少,途径④不会产生污染大气的气体。
(5)铜和氧气和酸反应生成硫酸铜和水:2Cu+2H2SO4+O2→2CuSO4+2H2O。
(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。
【思路点拨】本题主要考查了从工业废料中制取纯净物,注意从框图转化中找出有用信息,利用有关的化学反应进行解答,难度中等.