Question

某工厂有废合金（含有铝、铁、铜）粉末，甲同学探索工业废料的利用，用该废合金粉末制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体，其实验方案如下：

试回答下列问题：

（1）所加试剂①、②分别是             、              。

（2）操作①的名称为        ，所用的仪器除铁架台、铁圈和烧杯，还需要的器材有                    。

（3）由滤液A制AlCl₃溶液有途径Ⅰ和途径Ⅱ两种，你认为合理的是__________，理由________________；

写出A→D反应离子方程式：____________________________。

（4）操作③的名称是_________________。

（5）丙同学提出可将方案中最初溶解合金的试剂①改为盐酸，重新设计方案，也能得到三种物质，你认为后者的方案比原方案是否更合理：           ，理由是                            。

Answer

（1）NaOH溶液或烧碱溶液（2分）；稀硫酸（1分）；

（2）过滤（1分）漏斗、玻璃棒、滤纸（2分）；

（3）途径Ⅱ（1分）；途径Ⅰ制得的AlCl3溶液中含有大量的NaCl，而途径Ⅱ能制得纯净的AlCl3溶液（2分）；AlO2－+CO2+2H2O = Al(OH)3↓+HCO3－（2分）

（4）蒸发结晶（2分）

（5）否（1分）；后者操作步骤多，消耗试剂量大等(写出其中一条即可)(2分)。

【解析】

试题分析：（1）金属铝和氢氧化钠溶液反应，NaOH溶液或烧碱溶液后金属铝溶解其中生成偏铝酸钠溶液，金属铁和金属铜不与氢氧化钠溶液反应；铁和硫酸反应生成硫酸亚铁而金属铜不能与硫酸发生反应，所以可以通过现加入NaOH溶液，然后过滤；再向反应后的固体中加入稀硫酸就实现三种金属的分离；（2）操作①是固体和液体的分离，用过滤法，所用的仪器有铁架台、铁圈、烧杯外，还需要用漏斗、玻璃棒、滤纸等；（3）滤液A主要成分是偏氯酸钠，偏铝酸钠可以和过量的盐酸反应生成氯化铝和氯化钠的混合物，而向偏铝酸钠中通入足量的二氧化碳，会得到纯净的氢氧化铝沉淀，再用盐酸溶解，所得溶液的成分只有氯化铝；所以途径II好；反应的离子方程式是AlO2－+CO2+2H2O = Al(OH)3↓+HCO3－；（4）由氯化亚铁溶液获得绿矾晶体，由于该物质的溶解度较大，受温度的影响变化较大，所以采取的方法是蒸发结晶；（5）第二步涉及氯化亚铁与氯化铝的分离，消耗大量的酸碱介质，所以后面的方案没有前面的合理。

考点：考查物质的分离和提纯知识。