Question

（9分）某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体（FeSO₄·7H₂O）和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：试回答下列问题：

 

（1）器材已有：滤纸、铁架台、铁圈和烧杯，还要补充的玻璃仪器是（填名称）          。

（2）由滤液A制得AlCl₃溶液有途径I和Ⅱ两条，你认为合理的是____________。

写出A经途径Ⅱ生成D的离子方程式                               。

（3）从滤液E中硫酸得到绿矾晶体的实验操作是                              。

（4）写出用滤渣F制备CuSO₄溶液的化学方程式（要求节约，环保）

（5）有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱改用盐酸，重新设计方案，也能制得三种物质，你认为后者的方案是否更合理        ，理由是                       

Answer

（9分）（1）漏斗、玻璃棒（1分）

（2）途径Ⅱ（1分）

AlO2-+ CO2 +H2O = Al（OH）3↓+ HCO3-（2分）

（3）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（1分）

（4）2Cu+O22CuO，CuO+H2SO4CuSO4+H2O

（或2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O ）2分

（5）后者的方案不合理（1分） ；因为该方案不符合实验方案设计的简约性原则，即操作步骤多、试剂消耗量大、作用时间长（1分）

【解析】

试题分析：（1）流程图中主要是过滤操作，过滤需要滤纸、铁架台、铁圈和烧杯、漏斗、玻璃棒，所以缺少漏斗、玻璃棒；

（2）铝与足量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，若与盐酸反应，则溶液中除氯化铝外，还有氯化钠，使氯化铝不纯；若通入二氧化碳气体，生成氢氧化铝沉淀后，将过滤的氢氧化铝沉淀中再加入足量盐酸制取的氯化铝相对较纯，所以途径II制取氯化铝较好；

（3）滤渣B中中含有Fe、Cu，而Cu不与稀硫酸反应，所以滤液E是硫酸亚铁溶液，制取绿矾晶体，需将硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶后，再过滤即可；

（4）滤渣F是Cu，与硫酸反应制取硫酸铜，在节约环保的前提下，应使Cu先与氧气反应生成CuO，再与硫酸反应生成硫酸铜，这样不会产生有害气体，且节约原料，化学方程式为2Cu+O22CuO，CuO+H2SO4CuSO4+H2O ；

（5）若将方案中最初溶解合金的烧碱改用盐酸，则盐酸与Fe、Al均反应，生成的盐中既含氯化亚铁，又含氯化铝，所以要想制得产品，需要将二者再次分离，不如原方案简单，所以后者的方案不合理；不符合实验方案设计的简约性原则，即操作步骤多、试剂消耗量大、作用时间长。

考点：考查铝、铁、铜的化学性质，物质的制备实验，操作步骤的判断