Question

【题目】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（七水合硫酸亚铁）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）写出合金溶于试剂①溶液时相关反应的离子方程式 ____________________________，操作②的名称是 ______________ 。

（2）滤液A中通入过量气体的离子反应方程式为_______________________________，由滤液A制AlCl3溶液有途径I和途径II两种，与途径I相比，途径II存在着明显的缺陷是： _________________________________________________________。

（3）溶液E中的主要溶质为 _____________________ ；如何检验滤液E是否已被氧化（写出操作过程、现象和结论） _______________________________________________。

（4）按环保要求，写出用滤渣F制备硫酸铜溶液的各步反应的化学方程式 ________。

Answer 1

【答案】 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 过滤 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 途径Ⅱ直接往溶液中加入过量的盐酸，得到的AlCl3溶液会混有其它别的氯化物 FeSO4 取少量的滤液E于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变成血红色，则表明已被氧化，反之则没有 2Cu+O22CuO，CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

【解析】含有铝、铁、铜的合金加入足量的氢氧化钠溶解，只有铝与氢氧化钠溶液反应，所以滤渣B为铁和铜，滤液中含有偏铝酸钠与剩余的NaOH，途径Ⅰ加入足量的盐酸得到氯化铝溶液，途径Ⅱ通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，氢氧化铝用盐酸溶解得到氯化铝．滤渣B中用稀硫酸溶解，Cu不溶解，过滤，滤渣F为Cu、滤液E中含有硫酸亚铁，经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作得到绿矾。粗制氧化铜反应得到硫酸铜，再经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作得到蓝矾。（1）含有铝、铁、铜的合金溶于试剂①为足量氢氧化钠溶液时，铝发生反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑，滤渣B中用稀硫酸溶解，Cu不溶解，过滤分离。（2）滤液A中通入过量气体的离子反应方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- ；途径Ⅱ直接往溶液中加入过量的盐酸，得到的AlCl3溶液混有氯化钠杂质，途径Ⅱ直接往溶液中加入过量的盐酸，得到的AlCl3溶液会混有其它别的氯化物，NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O。（3）滤液E中含有硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧化为硫酸铁，利用KSCN溶液遇到铁离子会生成血红色溶液设计检验：取少量的滤液E于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变成血红色，则表明已被氧化，反之则没有。（4）滤渣F为Cu制备硫酸铜溶液时，利用铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应得到硫酸铜溶液，反应的化学方程式为：2Cu+O22CuO，CuO+H2SO4=CuSO4+H2O