Question

【题目】某工厂的废金属屑的主要成分为铝、铁和铜，某化学兴趣小组在学习了元素及其化合物的相关知识后，设计了如图1实验流程，用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO47H2O）和胆矾晶体（CuSO45H2O）．

请回答：
（1）写出步骤Ⅱ反应的离子方程式： ．
（2）步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行的实验操作中均需用到的玻璃仪有 ．
（3）进行步骤Ⅱ时，该小组用如图2所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少，原因是 ．
（4）从溶液E得到绿矾晶体的实验操作是、过滤．
（5）用固体F制备CuSO4溶液，可设计如图3三种途径：写出途径③中反应的化学方程式： ， 用途径 ①制备CuSO4溶液时，混酸中硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为 ．

Answer 1

【答案】
（1）AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣
（2）烧杯、玻璃棒、漏斗
（3）由装置a制取的CO2中含HCl气体，通入溶液A中会溶解Al（OH）3
（4）蒸发浓缩；冷却结晶
（5）Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O；3：2
【解析】解：（1）步骤Ⅱ中偏铝酸钠与二氧化碳反应生成Al（OH）3与NaHCO3 ， 反应离子方程式为：AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣ ， 所以答案是：AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣；（2）由上述分析可知，步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均是固体和液体的分离操作，都用到过滤操作，过滤用到的玻璃仪有烧杯、玻璃棒、漏斗，
所以答案是：烧杯、玻璃棒、漏斗；（3）盐酸具有挥发性，由装置a制取的CO2中含HCl气体，通入溶液A中会溶解Al（OH）3 ，
所以答案是：由装置a制取的CO2中含HCl气体，通入溶液A中会溶解Al（OH）3；（4）从硫酸铜溶液中获得晶体，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，
所以答案是：蒸发浓缩、冷却结晶；（5）途径③中Cu与浓硫酸反应生成 硫酸铜、二氧化硫与水，反应化学方程式为：Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O；
途径①中Cu与混酸反应生成铜盐、NO与水，反应离子方程式为：3Cu+2NO3﹣+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，根据反应的离子方程式可知，硝酸根与氢离子的物质的量之比为2：8=1：4，所以混酸中硫酸和硝酸的最佳物质的量之比3：2，
所以答案是：Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O；3：2．