Question

（12分）为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下图所示实验方案，用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO₄·7H₂O）和胆矾晶体。
 
请回答：
（1）步骤I、II、III中均需进行的实验操作是                。
（2）溶液D中的离子主要有         ；试剂X是        。
（3）进行步骤II时，该小组用右图装置及试剂将制得的CO₂通入溶液A中，一段时间后，观察到烧杯中产生的Al(OH)₃沉淀逐渐减少，其原因是        （用离子方程式表示）；为了避免Al(OH)₃沉淀减少，根据右图所示，改进的措施是          。
（4）从氧化还原反应和环保角度考虑，用F制备CuSO₄时需要氧气和硫酸共同参与，对应的化学方程式是           。

Answer 1

（12分）（1）过滤   （2）；   稀硫酸
（3）； 在装置I、II之间增加一个盛有饱和溶液的洗气瓶
（4）

合金中只有铝可溶与NaOH溶液：2Al＋2NaOH＋2H₂O=2NaAlO₂＋3H₂↑,经过滤得到固体B：铁与铜，而溶液A为NaAlO₂及过量的NaOH混合溶液；
往溶液A中通入足量的CO₂气体：NaAlO₂＋CO₂＋2H₂O=Al(OH)₃↓＋NaHCO₃；NaOH＋CO₂=NaHCO₃，过滤后滤液D的成分主要为NaHCO₃溶液；
固体B（铁与铜）最终均要转化为硫酸盐，故试剂X为稀硫酸：Fe＋H₂SO₄=FeSO₄＋H₂↑,过滤后得到固体F：铜
（1）步骤I、II、III均是将不溶物与液体分离，为过滤操作
（2）滤液D为NaHCO₃溶液，所含离子为：，试剂X是稀硫酸
（3）浓盐酸易挥发，制取的CO₂气体中混有HCl，故：；为了除去CO₂气体中混有HCl，最好用碳酸的酸式盐，例如NaHCO₃溶液：在装置I、II之间增加一个盛有饱和溶液的洗气瓶
（4）