Question

某化學興趣小組用只含有鋁、鐵、銅的工業(yè)廢料制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體[FeSO₄?7H₂O]和膽礬晶體，以探索工業(yè)廢料的再利用．其實驗方案如下：

回答下列問題：
（1）寫出合金與燒堿溶液反應的離子方程式

2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑

．
（2）由濾液A制AlCl₃溶液的途徑有①和②兩種，途徑②中通入的某氣體其固態(tài)可用于人工降雨，則該氣體是

CO₂

（填化學式），濾液A與過量的某氣體生成沉淀D的離子方程式為

AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-

．你認為較合理的途徑是

②

（填①或②），理由是

途徑①會引入鹽酸，氯化鈉雜質(zhì)

．
（3）濾液E若放置在空氣中一段時間后，溶液中的陽離子除了Fe²⁺和H⁺外，還最可能存在的陽離子是

Fe³⁺

（用離子符號表示），檢測該離子的方法是

取濾液E少量于試管中，滴入2～3滴KSCN溶液，若出現(xiàn)血紅色，則證明濾液E中含有Fe³⁺

．
（4）用濾渣F通過兩種途徑制取膽礬，與途徑③相比，途徑④明顯具有的兩個優(yōu)點是

產(chǎn)生等量膽礬途徑④消耗硫酸少

、

途徑④不會產(chǎn)生污染大氣的氣體

．
（5）途徑③發(fā)生的反應中，體現(xiàn)了濃硫酸

強氧化

性和

酸

性．通過途徑④制取膽礬，必須進行的實驗操作步驟：加硫酸、加熱通氧氣、過濾、蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、

過濾

、自然干燥．其中途徑④發(fā)生的反應為

2Cu+O₂+4H⁺=2Cu²⁺+2H₂O

（用一個離子方程式表示）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鋁與堿反應生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（2）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)結合框圖轉化關系和所得產(chǎn)品進行解答；
（3）二價鐵易被空氣中的氧氣氧化成三價鐵離子，檢驗三價鐵離子用KSCN溶液；
（4）從環(huán)保和原料的利用率角度解答；
（5）銅與濃硫酸反應體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性和酸性，銅和氧氣和酸反應生成銅離子；

解答：解：（1）因鋁與堿反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，所以化學方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
則離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）某氣體其固態(tài)可用于人工降雨，該氣體應該為二氧化碳，二氧化碳的固態(tài)為干冰，干冰變成氣體時須從外界吸收熱量，致水蒸氣冷凝，能實現(xiàn)人工降雨，AlCl₃溶液中通入二氧化碳，碳酸的酸性比氫氧化鋁強，所以能反應，且通過量的二氧化碳生成碳酸氫根離子，
故答案為：CO₂；AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；途徑②；途徑①會引入鹽酸，氯化鈉雜質(zhì)；
（3）濾液E的成分中的硫酸亞鐵中的二價鐵離子易被空氣中的氧氣氧化成三價鐵離子，檢驗三價鐵離子的方法是用KSCN溶液，F(xiàn)e³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃血紅色，說明E中含有Fe³⁺，
故答案為：Fe³⁺；取濾液E少量于試管中，滴入2～3滴 KSCN溶液，若出現(xiàn)血紅色，則證明濾液E中含有Fe³⁺；
（4）途徑③的反應：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
途徑④的反應：2Cu+O₂+2H₂SO₄（�。�

△   .

2CuSO₄+2H₂O從反應方程式看出產(chǎn)生等量膽礬途徑④消耗硫酸少，途徑④不會產(chǎn)生污染大氣的氣體，
故答案為：產(chǎn)生等量膽礬途徑④消耗硫酸少；途徑④不會產(chǎn)生污染大氣的氣體；
（5）途徑③的反應：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，從反應方程式看出，硫酸中硫從+6價變?yōu)楫a(chǎn)物中的+4價硫，體現(xiàn)強氧化性，金屬和酸反應，生成鹽，體現(xiàn)了硫酸的酸性，途徑④的反應：2Cu+O₂+2H₂SO₄（�。�

△   .

2CuSO₄+2H₂O改成離子反應為2Cu+O₂+4H⁺=2Cu²⁺+2H₂O，
故答案為：強氧化、酸；過濾； 2Cu+O₂+4H⁺=2Cu²⁺+2H₂O；

點評：本題主要考查了怎樣從工業(yè)廢料中制取純凈物，注意從框圖轉化中找出有用信息，利用有關的化學反應進行解答，難度中等．