Question

某化学兴趣小组用只含有铝、铁、铜的工业废料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：

（1）写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式：______．
（2）由滤液A制AlCl₃溶液的途径有①和②两种，途径②中通入的某气体（固态时可用于人工降雨），写出该气体的电子式______．你认为较合理的途径是______（填①或②），理由是：______．
（3）滤液E若放置在空气中一段时间后，溶液中的阳离子除了Fe²⁺和H⁺外，还可能存在______（用离子符号表示），检测该离子的方法是______．
（4）用滤渣F通过两种途径制取胆矾，与途径③相比，途径④明显具有的两个优点是：______、______．
（5）途径④发生的反应的化学方程式为：______．
（6）实验室从CuSO₄溶液制取胆矾，操作步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、______、自然干燥．

Answer 1

解：（1）因铝与碱反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，则离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）某气体（固态时可用于人工降雨），该气体应该为二氧化碳，该气体的电子式：；途径①发生反应：NaAlO₂+4HCl=AlCl₃↓+NaCl+2H₂O，会引入盐酸，氯化钠杂质；故答案为：；②；途径①制取的AlCl₃溶液中混有NaCl杂质；
（3）滤液E的成分中的二价铁离子易被空气中的氧气氧化成三价铁离子，检验三价铁离子的方法是用KSCN溶液，Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃血红色，说明E中含有Fe³⁺，故答案为：Fe³⁺；取滤液E少量于试管中，滴入2～3滴 KSCN溶液，若出现血红色，则证明滤液E中含有Fe³⁺；
（4）途径③的反应：Cu+2H₂SO₄（浓）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，途径④的反应：2Cu+O₂+2H₂SO₄（稀）2CuSO₄+2H₂O，从反应方程式看出产生等量胆矾途径④消耗硫酸少，途径④不会产生污染大气的气体，故答案为：产生等量胆矾途径④消耗硫酸少；途径④不会产生污染大气的气体；
（5）铜和氧气和酸反应生成硫酸铜和水：2Cu+2H₂SO₄+O₂→2CuSO₄+2H₂O，故答案为：2Cu+2H₂SO₄+O₂→2CuSO₄+2H₂O；
（6）由溶液制取晶体，需经过加热浓缩，冷却结晶、过滤洗涤、干燥才可得到，故答案为：过滤洗涤；
分析：（1）根据铝与碱反应生成偏铝酸钠和氢气；
（2）根据物质的性质结合框图转化关系和所得产品进行解答；
（3）二价铁易被空气中的氧气氧化成三价铁离子，检验三价铁离子用KSCN溶液；
（4）从环保和原料的利用率角度解答
（5）铜和氧气和酸反应生成硫酸铜和水；
（6）从溶液中要析出晶体，采用冷却结晶法，然后过滤洗涤、干燥；
点评：本题主要考查了从工业废料中制取纯净物，注意从框图转化中找出有用信息，利用有关的化学反应进行解答，难度中等．