题目内容

8．为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，某同学设计的回收利用方案如图：

（1）合金与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
（2）由滤液A制取溶液F的两种途径中，途径2更合理，理由是途径2制得的氯化铝溶液纯度高
途径1制取的AlCl3溶液中混有NaCl杂质．
（3）若要从滤液D中得到绿矾晶体，必须进行的实验操作步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥．
（4）若由滤渣E得到含Cu2+的溶液，试剂Y可能是A（填字母）．
A．稀硝酸    B．浓硫酸    C．浓盐酸    D．稀硫酸
写出一个由滤渣E得到含Cu2+溶液的化学方程式3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O．

分析 含有铝、铁、铜的工业废料加入氢氧化钠溶解，只有铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，所以滤渣B为铁和铜，再经稀硫酸反应过滤的滤液D为硫酸亚铁，进一步转化成绿矾，滤渣E为铜单质，用铜与稀硝酸反应生成含铜离子溶液；滤液A则为偏铝酸钠溶液，加过量盐酸经途径1生成氯化铝溶液，而滤液A通足量二氧化碳经途径2生成沉淀C，沉淀C为氢氧化铝，与盐酸反应生成氯化铝溶液．
（1）根据以上分析，合金废料含铝、铁、铜，其中只有铝与足量氢氧化钠溶液反应；
（2）根据物质的性质结合框图转化关系和所得产品进行解答；
（3）因为绿矾晶体是结晶水合物，所以要从滤液D中得到绿矾晶体，不能直接蒸干，必须进行的实验操作步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥；
（4）经分析滤渣E的成分应当是铜，要得到含Cu2+的溶液，试剂Y必须能和铜反应生成Cu2+即可．

解答 解：含有铝、铁、铜的工业废料加入氢氧化钠溶解，只有铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，所以滤渣B为铁和铜，再经稀硫酸反应过滤的滤液D为硫酸亚铁，进一步转化成绿矾，滤渣E为铜单质，用铜与稀硝酸反应生成含铜离子溶液；滤液A则为偏铝酸钠溶液，加过量盐酸经途径1生成氯化铝溶液，而滤液A通足量二氧化碳经途径2生成沉淀C，沉淀C为氢氧化铝，与盐酸反应生成氯化铝溶液．
（1）根据以上分析，合金废料含铝、铁、铜，其中只有铝与足量氢氧化钠溶液反应，离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，
故答案为：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，途径2制得的氯化铝溶液纯度高，
故答案为：2，途径2制得的氯化铝溶液纯度高；途径1制取的AlCl3溶液中混有NaCl杂质；
（3）因为绿矾晶体是结晶水合物，所以要从滤液D中得到绿矾晶体，不能直接蒸干，必须进行的实验操作步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥，
故答案为：蒸发浓缩；
（4）经分析滤渣E的成分应当是铜，要得到含Cu2+的溶液，试剂Y必须具有强氧化性能和铜反应生成Cu2+，浓硫酸与铜要在加热的条件下才反应，就只有稀硝酸符合，反应方程式为3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，
故答案为：A；3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O．

点评 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，侧重于学生的分析能力、实验能力的考查，为高考常见题型，注意把握实验的操作原理和步骤，难度中等．

练习册系列答案
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18．下列反应中，H2SO4只起催化作用的是（　　）
A．乙醇与乙酸的酯化反应
B．乙醇在140℃时脱水生成乙醚
C．乙酸乙酯的水解反应
D．乙醇与H2SO4、溴化钠共热制取溴乙烷
19．（1）在常温下浓度均为0.1mol/L的下列7种溶液的pH如表：
溶质NaHSO3CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCNC6H5ONa
pH5.88.89.711.610.311.111.3
①多元弱酸的正盐是分步水解的，第一步水解比第二步水解程度大得多，产生此规律的原因是第一步水解生成的OH-对第二步有抑制作用．
②根据表中数据判断，常温时下列反应不能成立的是ab（填编号）．
a．CO2+NaHSO3→NaHCO3+SO2
b．CO2+H2O+2C6H5ONa→Na2CO3+2C6H5OH
c．Na2CO3+C6H5OH→NaHCO3+C6H5ONa
d．CH3COOH+NaCN→CH3COONa+HCN
（2）已知在t℃，某Ba（OH）2稀溶液中，c（H+）=10-amol/L，c（OH-）=10-bmol/L，且a+b=16．
向该溶液中逐滴加入pH=c的盐酸，t℃下测得混合液的pH如表所示：
序号Ba（OH）2溶液体积/mL盐酸体积/mL混合液pH
122.00010
222.0018.009
322.0022.008
假设混合时体积变化忽略不计，则c为10-6mol/L．
16．下列实验是推测含氧有机物组成和结构的方法和过程．试根据实验测得的数据，回答有关问题．
（1）取1g该有机物，加热到蒸汽，测得气体的体积为0.4869L（气体体积已换算成标准状况），由此确定该有机物的摩尔质量为46g/mol．
（2）另取一定量该有机物，在足量的氧气中充分燃烧，只生成二氧化碳和水蒸汽，由此可以初步得到的结论是C
A．该有机物一定含有碳、氢、氧元素       
B 该有机物一定是烃类化合物
C 该有机物一定含有碳和氢元素           
D 该有机物一定含有氧元素
（3）再取2.3g该有机物完全燃烧，将燃烧后的产物先通过浓硫酸，然后通入足量的澄清石灰水．浓硫酸增重2.7g，石灰水中产生10g沉淀，则可以确定该有机物的分子式是C2H6O．
该有机物可能的结构简式为CH3CH2OH、CH3OCH3．
（4）为进一步确定该有机物的分子结构，某学生小组进行下列实验：
取一定量该有机物与钠完全反应，放出氢气的体积如下（换算成标准状况）：
有机物（g）氢气（L）
0.5750.14
1.150.28
2.30.56
由上述实验数据可以分析得出：1mol该有机物与足量钠完全反应时，生成0.5mol氢气，相当于1mol氢原子；1mol该有机物分子中存在的活泼氢原子为1mol；该有机物的结构简式为CH3CH2OH．
（5）将一根粗铜丝绕成螺旋状加热，观察到铜丝，迅速伸入盛有该有机物的试管里，反复多次．观察到铜丝，试管中闻到气味．
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C．向水中加入Na3PO4溶液D．向水中加入ZnSO4固体
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20．设NA为阿伏伽德罗常数，下列说法中正确的是（　　）
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B．1molSiO2中含Si-O的数目为2NA
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