Question

為探索工業廢料的再利用，某化學興趣小組設計了如下左圖實驗方案，用含有鋁、鐵和銅的合金制取氯化鋁、綠礬晶體(FeSO₄·7H₂O)和膽礬晶體。    

請回答：
（1）步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需進行的實驗操作是        ，該操作中除用到燒杯和玻璃棒外，還必須用到的玻璃儀器有         。
（2）試劑X是             
（3）步驟Ⅱ中發生反應的離子方程式是：_______________________________________
（4）進行步驟Ⅱ時，該小組用如上右圖所示裝置及試劑將制得的CO₂氣體通入溶液A中。一段時間后，觀察到燒杯中產生的白色沉淀逐漸減少，為了避免固體C減少，改進的措施是在裝置Ⅰ、Ⅱ之間增加一個         ________________________________________。
（5）溶液D中各離子的濃度由大到小的順序為：__________________________________
（6）工業上由X和F制得CuSO₄，還必須使用的最恰當的試劑可以是_____或_________。

A．濃H2SO4

B．Fe2O3

C．HNO3

D．O2 E.H2O2

（7）從溶液E中獲得綠礬晶體的實驗操作依次為（填操作名稱）        、冷卻結晶、過濾洗滌。

Answer 1

（1）過濾；（2分）    漏斗 （2分）
（2）H₂SO₄（2分）
（3）AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃（2分）
（4）盛飽和NaHCO₃溶液的洗氣瓶 （2分）
（5）c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(OH^-)>c(H⁺)>c(CO₃^2-) （2分）
（6）DE （2分）
（7）蒸發濃縮 （2分）

解析試題分析：（1）步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均是固液分離操作，因此選用過濾，實驗室中過濾操作會用到的玻璃儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯；
（2）合金中的鋁、鐵、銅能溶于強堿的只有鋁，所以固體B就是鐵和銅的混合物。由固體B分別得到溶液E和固體，再得到綠礬和膽礬，則試劑X應該是H₂SO₄  
（3）鋁溶于強堿得到偏鋁酸根溶液，再通入過量CO₂，制的氫氧化鋁沉淀，發生的反應AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃^-
（4）白色沉淀逐漸減少是因為CO2中混有雜質HCl氣體，使生成的Al(OH)₃ 被鹽酸溶解，因此要除去雜質，應該在中間增加一個盛飽和NaHCO₃溶液的洗氣瓶。
（5）所得的溶液D是NaHCO₃溶液，其中HCO₃^- 發生水解和電離，最終溶液呈堿性，所以水解大于電離，有c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(OH^-)>c(H⁺)>c(CO₃^2-)
（6）由Cu和H₂SO₄ 制備CuSO₄可以有兩種途徑：（1）2Cu+O₂=2CuO，CuO+H₂SO₄₌CuSO₄+H₂O；（2） Cu+H₂SO₄+H₂O₂₌CuSO₄+2H₂O，所以選DE
（7）結晶的操作為蒸發濃縮、冷卻結晶。
考點：本題主要考查的是基礎實驗知識、常見離子方程式的書寫、離子濃度的大小比較。需要考生對基礎實驗的儀器和操作非常熟悉。