Question

【題目】為探索工業廢料的再利用，某化學興趣小組設計了如圖實驗方案，用含有鋁、鐵和銅的合金制取氯化鋁、綠礬晶體（FeSO47H2O）和膽礬晶體。

請回答：

（1）步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需進行的實驗操作是_______________。實驗室中進行該操作時，用到的玻璃儀器有燒杯、______________________。

（2）溶液A中的陰離子主要有__________________；由合金生成A溶液的離子方程式為：_______________。試劑X是________________。

（3）向溶液A中通入過量CO2氣體生成固體C的離子方程式為_________________。

（4）從環境保護角度考慮，采用固體F加入足量稀硫酸里加熱并鼓入空氣來制備CuSO4溶液，其化學方程式是_______________________________。

Answer 1

【答案】過濾 玻璃棒、漏斗 AlO2－、OH－ 2Al+2OH－+2H2O＝2AlO2－+3H2↑或2Al+2OH-+6H2O＝2[Al(OH)4]－+3H2↑ 稀硫酸 AlO2－+CO2+2H2O＝Al（OH）3↓+HCO3－ 2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O

【解析】

合金溶于過量的氫氧化鈉溶液中生成偏鋁酸鈉，鐵和銅不溶。偏鋁酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁溶解在鹽酸中生成氯化鋁，最終得到氯化鋁晶體；鐵和銅的混合物中加入稀硫酸生成硫酸亞鐵，最終可以得到綠礬晶體。由于銅不溶，可以加入足量稀硫酸里加熱并鼓入空氣來制備CuSO4溶液，據此判斷。

（1）步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均分離產生固體，所以需進行的實驗操作是過濾。實驗室中進行該操作時，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。

（2）溶液A中的陰離子主要有鋁與氫氧化鈉生成的AlO2－和剩余氫氧化鈉的OH－；合金溶于過量的氫氧化鈉溶液中生成偏鋁酸鈉和氫氣，鐵和銅不溶，反應的離子方程式為2Al+2OH－+2H2O＝2AlO2－+3H2↑或2Al+2OH-+6H2O＝2[Al(OH)4]－+3H2↑；由于要制備綠礬，則試劑X是能夠溶解鐵的稀硫酸。

（3）向溶液A中通入過量CO2氣體生成固體C氫氧化鋁的離子反應方程式為AlO2－+CO2+2H2O＝Al（OH）3↓+HCO3－；

（4）從環境保護角度考慮，用固體F制備CuSO4溶液的方法不是用銅與濃硫酸反應轉化為硫酸銅，而是在加熱條件下銅被氧氣氧化為氧化銅，再被稀硫酸溶解生成硫酸銅，反應的化學方程式為2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。