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    （15分）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、绿矾晶体和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：

    请回答下列问题:
    （1）由滤液A制得AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条，你认为合理的是           ，理由是:
                                                                         。
    （2）从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是                                 。
    （3）请用一个总反应式表示由滤渣F制备胆矾晶体过程中发生的变化:        
                                                                           。
    （4）有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱改用盐酸，重新设计方案，也能制得三种物质，你认为后者的方案是否更合理         ，理由是                           
                                                                           。

    （1）途径Ⅱ更合理；因为滤液A是NaAlO2溶液，按途径I直接向A加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的NaCl杂质；按途径II，通入c（CO2）气体，得D[Al(OH)3]沉淀，将Al(OH)3溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl3溶液。所以途径II更合理（2）蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥（3）2Cu + O2 + 2H2SO4+8H2O2CuSO4·5H2O （4）后者的方案不合理   因为该方案不符合实验方案设计的简约性原则，即操作步骤多、消耗试剂量更大、时间长。

    解析试题分析：（1）偏铝酸钠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，故答案为：Ⅱ；因为滤液A是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液，按途径I直接向A中加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的氯化钠杂质；按途径II通入二氧化碳气体，得Al(OH)3沉淀，将Al(OH)3溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl3溶液；（2）将混合液来制备绿矾时应先将溶液加热浓缩、然后冷却结晶，洗涤干燥后即可得到绿矾，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥。（3）由矿渣制备胆矾，故矿渣为铜。铜不能和稀硫酸反应，铁可以和硫酸反应，所以滤渣F是金属铜，Cu中加入稀硫酸可以制备胆矾晶体，反应方程式为：2Cu+2H2SO4+8H2O+O2=2CuSO4?5H2O，（4）在实验方案一中，酸的量的控制上没有过高的要求，只需过量即可，但是方案二中，需要的是适量的酸，这很难控，故答案为：不合理；因为该方案操作步骤多、时间长，消耗试剂量大。
    考点：常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；制备实验方案的设计

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    某同学欲探究浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸分别与铁、铜反应的实验中的有关问题。
    （1）在常温下，分别向盛有等量铁片的四支试管中加入等体积的①浓硫酸 ②稀硫酸 ③浓硝酸 ④稀硝酸，能观察到发生明显反应的是（填序号，下同）       ，无明显反应现象的是          。
    （2）分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的①浓硫酸 ②稀硫酸 ③浓硝酸 ④稀硝酸，能观察到随即发生剧烈反应的是       ，开始不反应，加热后发生反应的是          ，加热也不发生反应的是          。能缓慢发生反应或微热时能发生反应的是      ，反应的离子方程式为：                          ;
    先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入下图装置中，一段时间后再将铜与浓硝酸反应产生的大量气体Y也持续通入该装置中，可观察到的现象包括             。

    a．通入X气体后先产生白色沉淀后溶解
    b．通入X气体后溶液中无明显现象
    c．通入Y气体后有沉淀产生       
    d．通入Y气体后沉淀溶解
    e．通入Y气体后溶液中无明显现象
    （3）若将（2）的Ba（OH)2换为氢硫酸，则通入X气体后的现象为                                 ，反应的化学方程式为                         。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示：

    根据上述图示，完成下列填空：
    （1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500 mL稀氨水(每升含有39.20 g氨)需要取浓氨水(每升含有251.28 g氨)__________mL，用规格为__________mL量筒量取。
    （2）氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K＋、SO42-外，还有大量的NH4+。检验NH4+的方法是_________________________________________________________________。
    （3）写出沉淀物中所有物质的化学式___________________________________。
    （4）滤液Ⅰ的成分是水和______________________。
    （5）为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量，请完善下列步骤：
    ①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量__________溶液，产生白色沉淀。
    ②__________、__________、__________(依次填写实验操作名称)。
    ③冷却、称重。
    （6）若试样为m g，沉淀的物质的量为n mol，则试样中K2SO4的物质的量为__________mol(用含有m、n的代数式表示)。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    下列物质之间有如下反应关系：

    已知由E转化成C的现象是：白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。回答：
    （1）写出下列物质的化学式：甲________,丙________。
    （2）写出E→C反应的化学方程式：___________________________。为了获得E，可以用新配制的D溶液与用不含O2的蒸馏水配制的乙溶液反应制备。
    （3）用相应晶体配制上述D溶液时你觉得还需加入                 。
    （4）写出Fe与H20在一定条件下反应的化学方程式                           　　　。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图：

    结合流程图回答下列问题：
    （1）工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是________(填化学式)。煤的干馏产物__________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。
    （2）氧化铝熔点高达2050℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼过程中采取的措施是________________________________________________________________________。
    （3）在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是__________________________________________________________。
    （4）工业上制取金属镁采取电解熔融MgCl2的方法，电解反应方程式为_________________，镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物？________________________________________________________________________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    (1)利用化学反应可以制备许多物质。实验室用铜制备NO2的离子方程式为_____________                       ______。
    （2）工业上，黄铜矿（主要成分CuFeS2）是提取铜的主要原料，可采用火法溶炼工艺生产铜，该工艺的中间过程会发生反应：Cu2S＋2Cu2O===6Cu+SO2↑。该反应中还原剂为_______ (填化学式)，每生成1mol Cu，反应中转移电子的物质的量为___________。
    黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制备Fe2O3。方法为：
    ①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。 ②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。 据以上信息回答下列问题：
    a．通过上述②，炉渣中的Al2O3变成了                （写离子）。
    b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。
    提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸  KSCN溶液 酸性KMnO4溶液   NaOH溶液 碘水
    所选试剂为                          。
    证明炉渣中含有FeO的实验现象为                                     。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    （1）铜是人类最早使用的金属之一，以下是冶炼铜的一个反应：
    Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2
    该反应中被氧化的元素是      ，若反应中转移1mol电子，得到Cu     mol。  
    （2）下列两种方法均可以制备CuSO4。
    方法一：2Cu+O22CuO，CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
    方法二：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O
    ①假如某工厂欲生产CuSO4，请选择一种方法，并说明理由：                      
                                                      。
    ②有同学认为，生成等量的硫酸铜两种方法消耗的能量相同，因为反应都是铜转变为CuSO4，你认为上述说法       （填“正确”或“不正确”），原因是                               
                                                             。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下：

    （1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是         、          ，反射炉内生成炉渣的主要成分是          ；
    （2）冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%～50%。转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式是          、           ；
    （3）粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板是图中电极          (填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为          ；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为             。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    （1）向FeCl3溶液中加入a g的铜粉，搅拌使之全部溶解，溶液中一定有的阳离子是_________。可能有的阳离子是       。发生反应的离子方程式为                   ；再向其中加入 b g铁粉，充分反应后过滤得滤渣c g，可能发生反应的离子方程式为                。若已知 a＞b＞c，则 c克滤渣是_________。
    （2）鉴别Na2SO3溶液和稀H2SO4。请按要求完成下表：

    步骤
    		操作
    		现象及结论
    1
    		用甲、乙两支试管分别取两种溶液各少许。
    		 
    2
    		用胶头滴管向甲试管中逐滴滴加BaCl2溶液至过量。
    		 
    3
    		                                 。
    		              ，则甲是    ，乙是   。
                  ，则甲是   ，乙是   。
     
    说明：第3步不能使用其他任何仪器（包括胶头滴管）和试剂。

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