Question

鋁、鐵、銅及其合金具有廣泛的應用，某學校化學興趣小組為探究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AlCl₃溶液和膽礬晶體（CuSO₄·5H₂O），其實驗方案如下：

請回答下列問題： 
（1）將合金研磨成合金粉的目的是                                              。
（2）寫出步驟I中發生反應的化學方程式：                                      。
（3）硫酸銅溶液經過“一系列步驟”制得膽礬，此“一系列步驟”依次為        、        和過濾。
（4）在濾液B轉化為沉淀E的過程中鹽酸的用量不易控制，可將加入適量的鹽酸改為通入一種氣體，該氣體的電子式為             ，寫出更改試劑（氣體過量）后生成沉淀E所發生反應的離子方程式：                                            。
（5）該小組成員從資料中獲知H₂O₂是一種綠色氧化劑，在濾渣D中加入稀硫酸和H₂O₂可制得CuSO₄，寫出該反應的離子方程式：                                     。
（6）下面兩種方法也可以制備硫酸銅：
方法一：2Cu+O₂2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
方法二：Cu+2H₂SO₄(濃)CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
假如某工廠欲生產CuSO₄，請選擇一種方法，并說明理由：                             。

Answer 1

（1）增大反應物的接觸面積，使反應速率加快（或使反應更充分）（2分）
（2）2Al＋2NaOH＋2H₂O=2NaAlO₂＋3H₂↑ （2分）
（3）蒸發濃縮、冷卻結晶 （2分）
（4） （1分）    AlO₂^－＋CO₂＋2H₂O=Al(OH)₃↓＋HCO₃^－ （2分）
（5）Cu＋H₂O₂＋2H^＋=Cu^2＋＋2H₂O（2分）
（6）方法一（1分）    硫酸原料利用率高，對環境污染小（2分，回答一點得1分）

解析試題分析：（1）增大反應物的接觸面積，使反應速率加快；（2）鋁與氫氧化鈉反應可看作是先與水反應生成氫氧化鋁和氫氣，在與堿反應生成偏鋁酸鈉和水。2Al＋2NaOH＋2H₂O=2NaAlO₂＋3H₂↑（3）蒸發濃縮到有大量晶體析出，然后冷卻結晶； （4）鹽酸過量會溶解沉淀，通入氣體為二氧化碳。電子式為：；反應為強酸制弱酸：AlO₂^－＋CO₂＋2H₂O=Al(OH)₃↓＋HCO₃^－ ；（5）雙氧水具有強氧化性，在酸性條件可氧化銅單質：Cu＋H₂O₂＋2H^＋=Cu^2＋＋2H₂O；（6）方法二，生成有害氣體，浪費硫酸
考點：考查鋁、銅及其化合物的性質、影響化學反應速率的因素、晶體的制備、離子方程式的書寫等。