Question

【題目】某工廠廢金屬屑中主要成分為Cu、Fe和Al(含有少量Al2O3和Fe2O3)，某化學興趣小組設計了如下實驗流程，用該工廠的合金廢料制取氯化鋁、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體。

請回答：

(1)膽礬的化學式為___________________。

(2)溶液E為綠色溶液，則試劑X是______________。

(3)步驟I，首先加入溫熱NaOH溶液，作用是_________；－段時間后，再分批加入常溫NaOH溶液，原因是___________。

(4)在步驟II時，用如圖裝置制取CO2并通入溶液A中。－段時間后，觀察到燒杯中產生的白色沉淀會逐漸減少。為避免固體C減少，可在a和b間加－個盛有飽和_________溶液的洗氣瓶。

(5)保存FeSO4溶液時，需要滴加少量硫酸溶液，再加入適量_______(填化學式)，防止變質。

Answer 1

【答案】CuSO4·5H2O 稀H2SO4 加快反應速率 由于反應放熱，分批加入常溫NaOH溶液，可以適當降低溫度，防止反應過快，發生安全事故 NaHCO3 Fe

【解析】

Fe、Cu、Fe2O3都不與NaOH溶液反應，Al和Al2O3可與NaOH溶液反應，用含有Al、Fe、Cu和Al2O3和Fe2O3的廢金屬屑制取AlCl3、綠礬晶體(FeSO47H2O)和膽礬晶體流程為：合金中Al、Al2O3與NaOH反應，所得濾液A為NaAlO2溶液，經途徑Ⅱ與足量二氧化碳發生AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，反應可生成Al(OH)3固體C，生成的Al(OH)3再和鹽酸反應生成AlCl3，得到的AlCl3較純凈；溶液D為NaHCO3溶液；濾渣B為Fe、Cu和Fe2O3的混合物，加入足量X，得到的濾液E可以得到綠礬(FeSO4·7H2O)，說明溶液E為FeSO4，則X為稀H2SO4；固體F為Cu，可用于制備膽礬，據此分析解答。

(1)膽礬是五水合硫酸銅，化學式為CuSO4·5H2O，故答案為：CuSO4·5H2O；

(2)根據上述分析，溶液E為綠色溶液，為FeSO4，試劑X為稀H2SO4，故答案為：稀H2SO4；

(3)步驟I是溶解鋁和氧化鋁，首先加入溫熱NaOH溶液，可以加快反應速率；由于反應放熱，分批加入常溫NaOH溶液，可以適當降低溫度，防止反應過快，發生安全事故，故答案為：加快反應速率；由于反應放熱，分批加入常溫NaOH溶液，可以適當降低溫度，防止反應過快，發生安全事故；

(4)用濃鹽酸與大理石制取的二氧化碳中會混有氯化氫氣體，為了防止氯化氫氣體對實驗的影響，需要除去。二氧化碳在飽和NaHCO3中不溶，氯化氫和NaHCO3反應生成二氧化碳氣體，可以在a和b間加－個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，除去二氧化碳中的氯化氫，故答案為：NaHCO3；

(5)硫酸亞鐵容易被空氣中的氧氣氧化而變質，且硫酸亞鐵能夠水解，因此保存FeSO4溶液時，需要滴加少量硫酸溶液，抑制其水解，再加入適量鐵粉，防止其被氧化，故答案為：Fe。