Question

某化學興趣小組用含鋁、鐵、銅的合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體和膽礬晶體，以探索工業廢料的再利用。其實驗方案如下圖所示：

試回答下列問題：

(1)過濾時用的器材已有：濾紙、鐵架臺、鐵圈和燒杯，還要補充的玻璃儀器是________。

(2)由濾液A制AlCl3溶液有途徑Ⅰ和Ⅱ兩條，你認為合理的是________，理由是_____________________________。

(3)從濾液E中得到綠礬晶體的實驗操作是________。

(4)寫出用濾渣F制備膽礬晶體的化學方程式_______________________。

(5)有同學提出可將方案中最初用于溶解合金的燒堿改為鹽酸，重新設計方案，也能制得這三種物質，你認為后者的方案是否合理？________，理由是________________________________________________。

 

Answer 1

(1)漏斗、玻璃棒

(2)途徑Ⅱ　因為濾液A是NaAlO2溶液，按途徑Ⅰ直接向A加入鹽酸得到的AlCl3中含有大量的NaCl雜質；按途徑Ⅱ通入C(CO2)氣體，得到D[Al(OH)3]沉淀，將Al(OH)3溶于鹽酸中得到的是純凈的AlCl3溶液，所以途徑Ⅱ更合理

(3)蒸發濃縮，冷卻結晶

(4)2Cu＋O22CuO

CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O

CuSO4＋5H2O=CuSO4·5H2O

(5)不合理　該方案不符合實驗方案設計的簡約性原則，操作步驟多，消耗試劑量大，時間長

【解析】(1)過濾需要漏斗、玻璃棒。(2)制AlCl3溶液途徑Ⅱ合理，因為濾液A是NaAlO2溶液，加足量鹽酸會生成NaCl雜質。(3)綠礬是FeSO4·7H2O，需濃溶液冷卻結晶才能含結晶水。(4)需三步反應：2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O，CuSO4＋5H2O=CuSO4·5H2O，(5)先用鹽酸溶解會步驟多，且浪費藥品。