Question

某學校化學興趣小組為探索金屬回收物的綜合利用，專門設計實驗用含有鋁、鐵、銅的合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體（FeSO₄?7H2O）和膽礬晶體（CuSO₄?5H₂O），其實驗方案如圖：
方案一：

試回答下列問題：
（1）過濾用的器材已有：濾紙、鐵架臺、鐵圈、燒杯和漏斗，還要補充的玻璃儀器是

玻璃棒

．
（2）由濾液A制得AlCl₃溶液有途徑Ⅰ和Ⅱ兩條，你認為合理的是

Ⅱ

，理由是

按途徑I直接向A加入鹽酸得到的AlCl₃溶液中含有大量的NaCl雜質

．
（3）從濾液E中得到綠礬晶體的實驗操作是

蒸發濃縮、冷卻結晶、洗滌、干燥

．
（4）寫出用濾渣F制備膽礬晶體的化學方程式

2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O

，

CuSO₄+5H₂O=CuSO₄?5H₂O

．
方案二：

請回答下列問題：
（5）寫出由濾液C到沉淀Ⅱ的離子方程式

H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓

．
（6）小組成員經過檢測，發現制得的綠礬不純，試分析原因

亞鐵離子易被氧化為三價鐵離子

，小組成員檢測制得的綠礬不純所用試劑為

KSCN溶液

．
（7）方案一和方案二，你認為哪種方案相對

方案一

更合理，理由是

酸的量的控制上沒有過高的要求，只需過量即可，但是方案二中，適量的酸沒法控制

．

Answer 1

分析：（1）根據過濾實驗用到的儀器來回答；
（2）根據反應所得產物的組成來選擇合適的制取方案；
（3）根據溶液來得到晶體來分析實驗操作；
（4）根據銅、稀硫酸的性質來判斷反應的發生，并結合質量守恒定律寫出該反應的化學方程式；
（5）偏鋁酸鈉可以和少量的鹽酸反應生成氫氧化鋁；
（6）亞鐵離子易被氧化為三價鐵離子，硫氰酸鉀遇到三價鐵離子顯示紅色；
（7）根據實驗中的酸和堿的量的情況來對比回答．

解答：解：（1）過濾實驗用到的儀器有：濾紙、鐵架臺、鐵圈、燒杯、玻璃棒和漏斗，故答案為：玻璃棒；
（2）偏鋁酸鈉和過量的鹽酸反應生成氯化鋁和氯化鈉的混合物，而向偏鋁酸鈉中通入足量的二氧化碳，會得到純凈的氫氧化鋁沉淀，再用鹽酸溶解，所得溶液的成分只有氯化鋁，
故答案為：；途徑Ⅱ更合理；因為按途徑I直接向A加入鹽酸得到的AlCl₃溶液中含有大量的NaCl雜質；
（3）將混合液來制備綠礬時應先將溶液加熱濃縮、然后冷卻結晶，將析出的固體洗滌、干燥，即可得到綠礬，故答案為：蒸發濃縮、冷卻結晶、洗滌、干燥；
（4）銅不能和稀硫酸反應，但是當加熱并通入空氣之后，銅和氧氣反應生成氧化銅，然后氧化銅會和硫酸反應生成硫酸銅，硫酸銅溶液是藍色的，由于各反應物是混合接觸在一起的，這兩個反應是同時進行的，所以氧化銅沒機會單獨的存在，故我們可以認為反應物為氧氣、銅和硫酸，而生成物為硫酸銅和水，
故可以寫出該反應的化學方程式2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O；CuSO₄+5H₂O=CuSO₄?5H₂O，
故答案為：2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O；CuSO₄+5H₂O=CuSO₄?5H₂O；
（5）偏鋁酸鈉和鹽酸反應的實質是：H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，故答案為：H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓；
（6）因為硫酸亞鐵中的亞鐵離子易被氧化為三價鐵離子，會導致綠礬晶體不純，三價鐵的檢驗用硫氰酸鉀溶液，會變紅色，故答案為：亞鐵離子易被氧化為三價鐵離子；KSCN溶液；
（6）在實驗方案一中，酸的量的控制上沒有過高的要求，只需過量即可，但是方案二中，需要的是適量的酸，這很難控，故答案為：方案一；酸的量的控制上沒有過高的要求，只需過量即可，但是方案二中，適量的酸沒法控制．

點評：本題是對物質的分離和提純知識點的考查，題目難度不是很大，可以根據所學的知識進行．