Question

铝、铁、铜及其合金具有广泛的应用，某学校化学兴趣小组为探究金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的AlCl₃溶液和胆矾晶体（CuSO₄·5H₂O），其实验方案如下：

请回答下列问题： 

（1）将合金研磨成合金粉的目的是                                               。

（2）写出步骤I中发生反应的化学方程式：                                       。

（3）硫酸铜溶液经过“一系列步骤”制得胆矾，此“一系列步骤”依次为         、         和过滤。

（4）在滤液B转化为沉淀E的过程中盐酸的用量不易控制，可将加入适量的盐酸改为通入一种气体，该气体的电子式为             ，写出更改试剂（气体过量）后生成沉淀E所发生反应的离子方程式：                                             。

（5）该小组成员从资料中获知H₂O₂是一种绿色氧化剂，在滤渣D中加入稀硫酸和H₂O₂可制得CuSO₄，写出该反应的离子方程式：                                      。

（6）下面两种方法也可以制备硫酸铜：

方法一：2Cu+O₂2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O

方法二：Cu+2H₂SO₄(浓)CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

假如某工厂欲生产CuSO₄，请选择一种方法，并说明理由：                              。

Answer

（1）增大反应物的接触面积，使反应速率加快（或使反应更充分）（2分）

（2）2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑ （2分）

（3）蒸发浓缩、冷却结晶 （2分）

（4） （1分） AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－  （2分）

（5）Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O（2分）

（6）方法一（1分） 硫酸原料利用率高，对环境污染小（2分，回答一点得1分）

【解析】

试题分析：（1）增大反应物的接触面积，使反应速率加快；（2）铝与氢氧化钠反应可看作是先与水反应生成氢氧化铝和氢气，在与碱反应生成偏铝酸钠和水。2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑（3）蒸发浓缩到有大量晶体析出，然后冷却结晶； （4）盐酸过量会溶解沉淀，通入气体为二氧化碳。电子式为：；反应为强酸制弱酸：AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－  ；（5）双氧水具有强氧化性，在酸性条件可氧化铜单质：Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O；（6）方法二，生成有害气体，浪费硫酸

考点：考查铝、铜及其化合物的性质、影响化学反应速率的因素、晶体的制备、离子方程式的书写等。