Question

某學(xué)校化學(xué)興趣小組為探索金屬回收物的綜合利用，專門設(shè)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(zhì)

．
（3）從濾液E中得到綠礬晶體的實驗操作是

蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌、干燥

．
（4）寫出用濾渣F制備膽礬晶體的化學(xué)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(jīng)過檢測，發(fā)現(xiàn)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(jù)過濾實驗用到的儀器來回答；
（2）根據(jù)反應(yīng)所得產(chǎn)物的組成來選擇合適的制取方案；
（3）根據(jù)溶液來得到晶體來分析實驗操作；
（4）根據(jù)銅、稀硫酸的性質(zhì)來判斷反應(yīng)的發(fā)生，并結(jié)合質(zhì)量守恒定律寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（5）偏鋁酸鈉可以和少量的鹽酸反應(yīng)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(jù)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(yīng)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(zhì)；
（3）將混合液來制備綠礬時應(yīng)先將溶液加熱濃縮、然后冷卻結(jié)晶，將析出的固體洗滌、干燥，即可得到綠礬，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌、干燥；
（4）銅不能和稀硫酸反應(yīng)，但是當加熱并通入空氣之后，銅和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，然后氧化銅會和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，硫酸銅溶液是藍色的，由于各反應(yīng)物是混合接觸在一起的，這兩個反應(yīng)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(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(yīng)的實質(zhì)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(dǎo)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(zhì)的分離和提純知識點的考查，題目難度不是很大，可以根據(jù)所學(xué)的知識進行．