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:请回答下列问题:(1)由滤液A制得AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条.你认为合理的是 .理由是: .(2)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是 .(3)请用一个总反应式表示由滤渣F制备胆矾晶体过程中发生的变化: .(4)有同学提出可� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（15分）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：

请回答下列问题:
（1）由滤液A制得AlCl₃溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条，你认为合理的是           ，理由是:
                                                                     。
（2）从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是                                 。
（3）请用一个总反应式表示由滤渣F制备胆矾晶体过程中发生的变化:
                                                                       。
（4）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）途径Ⅱ更合理；因为滤液A是NaAlO₂溶液，按途径I直接向A加入盐酸得到的AlCl₃溶液中含有大量的NaCl杂质；按途径II，通入c（CO₂）气体，得D[Al(OH)₃]沉淀，将Al(OH)₃溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl₃溶液。所以途径II更合理（2）蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥（3）2Cu + O₂ + 2H₂SO₄+8H₂O2CuSO₄·5H₂O （4）后者的方案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。

解析试题分析：（1）偏铝酸钠和过量的盐酸反应生成氯化铝和氯化钠的混合物，而向偏铝酸钠中通入足量的二氧化碳，会得到纯净的氢氧化铝沉淀，再用盐酸溶解，所得溶液的成分只有氯化铝，故答案为：Ⅱ；因为滤液A是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液，按途径I直接向A中加入盐酸得到的AlCl₃溶液中含有大量的氯化钠杂质；按途径II通入二氧化碳气体，得Al(OH)₃沉淀，将Al(OH)₃溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl₃溶液；（2）将混合液来制备绿矾时应先将溶液加热浓缩、然后冷却结晶，洗涤干燥后即可得到绿矾，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥。（3）由矿渣制备胆矾，故矿渣为铜。铜不能和稀硫酸反应，铁可以和硫酸反应，所以滤渣F是金属铜，Cu中加入稀硫酸可以制备胆矾晶体，反应方程式为：2Cu+2H₂SO₄+8H₂O+O₂=2CuSO₄?5H₂O，（4）在实验方案一中，酸的量的控制上没有过高的要求，只需过量即可，但是方案二中，需要的是适量的酸，这很难控，故答案为：不合理；因为该方案操作步骤多、时间长，消耗试剂量大。
考点：常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；制备实验方案的设计

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某同学欲探究浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸分别与铁、铜反应的实验中的有关问题。
（1）在常温下，分别向盛有等量铁片的四支试管中加入等体积的①浓硫酸 ②稀硫酸 ③浓硝酸 ④稀硝酸，能观察到发生明显反应的是（填序号，下同）       ，无明显反应现象的是          。
（2）分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的①浓硫酸 ②稀硫酸 ③浓硝酸 ④稀硝酸，能观察到随即发生剧烈反应的是       ，开始不反应，加热后发生反应的是          ，加热也不发生反应的是          。能缓慢发生反应或微热时能发生反应的是      ，反应的离子方程式为：                          ;
先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入下图装置中，一段时间后再将铜与浓硝酸反应产生的大量气体Y也持续通入该装置中，可观察到的现象包括             。

a．通入X气体后先产生白色沉淀后溶解
b．通入X气体后溶液中无明显现象
c．通入Y气体后有沉淀产生
d．通入Y气体后沉淀溶解
e．通入Y气体后溶液中无明显现象
（3）若将（2）的Ba（OH)₂换为氢硫酸，则通入X气体后的现象为                                 ，反应的化学方程式为                         。

明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示：

根据上述图示，完成下列填空：
（1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500 mL稀氨水(每升含有39.20 g氨)需要取浓氨水(每升含有251.28 g氨)__________mL，用规格为__________mL量筒量取。
（2）氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K^＋、SO₄^2-外，还有大量的NH₄⁺。检验NH₄⁺的方法是_________________________________________________________________。
（3）写出沉淀物中所有物质的化学式___________________________________。
（4）滤液Ⅰ的成分是水和______________________。
（5）为测定混合肥料K₂SO₄、(NH₄)₂SO₄中钾的含量，请完善下列步骤：
①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量__________溶液，产生白色沉淀。
②__________、__________、__________(依次填写实验操作名称)。
③冷却、称重。
（6）若试样为m g，沉淀的物质的量为n mol，则试样中K₂SO₄的物质的量为__________mol(用含有m、n的代数式表示)。

下列物质之间有如下反应关系：

已知由E转化成C的现象是：白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。回答：
（1）写出下列物质的化学式：甲________,丙________。
（2）写出E→C反应的化学方程式：___________________________。为了获得E，可以用新配制的D溶液与用不含O₂的蒸馏水配制的乙溶液反应制备。
（3）用相应晶体配制上述D溶液时你觉得还需加入。
（4）写出Fe与H₂0在一定条件下反应的化学方程式　　　。

如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图：

结合流程图回答下列问题：
（1）工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是________(填化学式)。煤的干馏产物__________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。
（2）氧化铝熔点高达2050℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼过程中采取的措施是________________________________________________________________________。
（3）在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是__________________________________________________________。
（4）工业上制取金属镁采取电解熔融MgCl₂的方法，电解反应方程式为_________________，镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物？________________________________________________________________________。

(1)利用化学反应可以制备许多物质。实验室用铜制备NO2的离子方程式为_____________                       ______。
（2）工业上，黄铜矿（主要成分CuFeS₂）是提取铜的主要原料，可采用火法溶炼工艺生产铜，该工艺的中间过程会发生反应：Cu₂S＋2Cu₂O===6Cu+SO₂↑。该反应中还原剂为_______ (填化学式)，每生成1mol Cu，反应中转移电子的物质的量为___________。
黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃）可制备Fe₂O₃。方法为：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。 ②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe₂O₃。据以上信息回答下列问题：
a．通过上述②，炉渣中的Al₂O₃变成了                （写离子）。
b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂：稀盐酸稀硫酸 KSCN溶液酸性KMnO₄溶液   NaOH溶液碘水
所选试剂为                          。
证明炉渣中含有FeO的实验现象为                                     。

（1）铜是人类最早使用的金属之一，以下是冶炼铜的一个反应：
Cu₂S+2Cu₂O6Cu+SO₂
该反应中被氧化的元素是      ，若反应中转移1mol电子，得到Cu     mol。
（2）下列两种方法均可以制备CuSO₄。
方法一：2Cu+O₂2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
方法二：Cu+2H₂SO₄（浓）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
①假如某工厂欲生产CuSO₄，请选择一种方法，并说明理由：
                                                  。
②有同学认为，生成等量的硫酸铜两种方法消耗的能量相同，因为反应都是铜转变为CuSO₄，你认为上述说法       （填“正确”或“不正确”），原因是
                                                         。

由黄铜矿(主要成分是CuFeS₂)炼制精铜的工艺流程示意图如下：

（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是         、          ，反射炉内生成炉渣的主要成分是          ；
（2）冰铜(Cu₂S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%～50%。转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu₂S被氧化成Cu₂O，生成的Cu₂O与Cu₂S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式是          、           ；
（3）粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板是图中电极          (填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为          ；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为             。

（1）向FeCl₃溶液中加入a g的铜粉，搅拌使之全部溶解，溶液中一定有的阳离子是_________。可能有的阳离子是。发生反应的离子方程式为；再向其中加入 b g铁粉，充分反应后过滤得滤渣c g，可能发生反应的离子方程式为。若已知 a＞b＞c，则 c克滤渣是_________。
（2）鉴别Na₂SO₃溶液和稀H₂SO₄。请按要求完成下表：

步骤	操作	现象及结论
1	用甲、乙两支试管分别取两种溶液各少许。
2	用胶头滴管向甲试管中逐滴滴加BaCl₂溶液至过量。
3	。	，则甲是，乙是。，则甲是，乙是。

说明：第3步不能使用其他任何仪器（包括胶头滴管）和试剂。

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