题目内容

某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用。其实验方案如下:

试回答下列问题:

(1)过滤用的器材已有滤纸、铁架台、铁圈和烧杯,还要补充的玻璃仪器是_______________。

(2)由滤液A制得AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条,你认为合理的是_____________。

(3)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是_______________________________。

(4)写出用滤渣F制备胆矾晶体的化学方程式_____________________________。

(5)有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱改用盐酸,重新设计方案,也能制得三种物质,你认为后者的方案是否更合理?________,理由是___________。

 

(1)漏斗、玻璃棒

(2)途径Ⅱ

(3)蒸发浓缩、冷却结晶

(4)

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,

CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O(答案不惟一,合理即可)

(5)不合理 因为该方案不符合实验方案设计的简约性原则,即操作步骤多、消耗试剂量更大、时间长

【解析】(1)联想过滤装置常用仪器,可知需补充的玻璃仪器有漏斗和玻璃棒。(2)由题意知滤液A为NaAlO2溶液,若按途径Ⅰ,则发生反应NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2O,所得AlCl3溶液中会含有大量NaCl杂质,而按途径Ⅱ时,NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,过滤得纯净Al(OH)3,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,所得AlCl3不含杂质,故合理的途径为Ⅱ。(3)滤渣B为Fe、Cu混合物,与稀硫酸反应后,所得滤液为FeSO4,滤渣为Cu。将滤液蒸发浓缩后冷却结晶,可得绿矾。(4)由Cu制备胆矾一般经过以下几个反应:

2Cu+O2=2CuO,

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,

CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O。

(5)按该同学的方案需经如下的转化:

显然操作步骤多,消耗试剂量更大,所需时间过长。

 

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