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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,你认为较合理的途径及理由是:                                                         。

(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和外,还可能存在的微粒       (用元素符号表示)。

(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。


【知识点】金属的回收与环境、资源的保护,镁铝铁铜的单质的性质和重要化合物的性质。

【答案解析】(1)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑(2)②;途径①制取的AlCl3溶液中混有NaCl杂质(3)(4)产生等量胆矾途径④消耗硫酸少,成本低;不会产生污染大气的气体;(5)2Cu+2H2SO4+O2→2CuSO4+2H2O(6)过滤洗涤    

解析:(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↑。

(2)途径①发生反应:NaAlO2+4HCl=AlCl3↓+NaCl+2H2O,会引入盐酸,氯化钠杂质。
(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。

(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。
(5)铜和氧气和酸反应生成硫酸铜和水: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。

【思路点拨】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.


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:


下列实验现象的描述错误的是(    )

A.氢气在氯气中燃烧生成苍白色烟雾

B.红热的铁丝在氯气中燃烧,发出棕褐色的烟

C.点燃的硫在氧气中剧烈燃烧,发出蓝紫色火焰

D.钠在空气中燃烧,发出黄色的火焰,生成淡黄色固体

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科目:高中化学 来源: 题型:


通过置换反应不可能生成(    )

       A.A12O3                                        B.O2                                                   C.F2                    D.C

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科目:高中化学 来源: 题型:


将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100mL1mol/L的盐酸中,同温同压下产生的气体的体积比为

A.1:2:3        B.6:3:2        C.3:1:1        D.1:1:1

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科目:高中化学 来源: 题型:


1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密

度为1.40g·mL-1、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol·L-1NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀。

(1)该合金中铜与镁的物质的量之比是           。

(2)NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是              。

(3)得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是             mL

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科目:高中化学 来源: 题型:


化学反应中,有时存在“一种物质过量,另一种物质仍不

能完全反应”的特殊情况。下列反应中属于这种情况的是 (  )

①过量的锌与18 mol/L的硫酸反应;

②过量的氢气与少量氮气在催化剂存在下充分反应;

③浓盐酸与过量的MnO2反应;

④过量铜与浓硫酸反应;

⑤过量稀硝酸与银反应;

⑥过量稀硫酸与块状石灰石反应。

A.②③④⑥         B.②③⑤         C.①④⑤       D.①②③④⑤⑥

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某校研究性学习小组同学在实验时把SO2通入装有1mol/LBaCl2溶液的试管中,出现了白色浑浊物。

(1)实验小组的同学根据沉淀溶解平衡原理查阅了工具书上的相关数据,经过计算推导得出:常温下即使把SO2通入1mol/L BaCl2溶液中至饱和,也不可能生成BaSO3沉淀,故白色浑浊物只能是BaSO4。你认为所查阅的数据为:                           。

(2)二氧化硫通入氯化钡溶液中理论上不产生沉淀,而实际受到空气和溶液中氧气的影响很快便能观察到沉淀现象.为了避免产生沉淀,某化学小组设计了如下实验装置,实验操作步骤如下:

①气密性检查完好后,在装置A中的多孔隔板上放上锌粒,通过        全品教学网, 用后离不了!注入稀硫酸.打开活塞,将产生的氢气导入到后续装置.

②D中气泡均匀冒出并验纯全品教学网, 用后离不了!后关闭活塞,将装置D的导管插入烧杯中。

③通过装置B的         全品教学网, 用后离不了!滴加浓硫酸,产生的气体进入到BaCl2溶液中,溶液保持澄清。

④打开活塞,将产生的氢气导入后续装置一段时间。

⑤将盛有BaCl2溶液的试管从装置中取出,拔去橡皮塞用胶头滴管伸入到苯层下方滴加双氧水,随即出现白色浑浊,滴加稀盐酸并振荡,白色浑浊不消失。

⑥拆卸装置,清洗仪器,处理剩余药品。

请回答下列问题

(2)实验步骤①和③的空白处使用的仪器名称分别为           、         全品教学网, 用后离不了!;

(3)反应开始前,先向制取SO2的装置中通入纯净的A中产生的氢气,其作用是:       。

(4)装置C中苯的作用是                            。

(5)装置D的目的是                                        全品教学网, 用后离不了!

(6)写出实验步骤⑤试管中发生反应的化学方程式             、                 全品教学网, 用后离不了!;

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科目:高中化学 来源: 题型:


A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期元素,原子半径按D、E、B、C、A顺序依次减小,B和E同主族。下列推断不正确的是                       (   )

  A、A、B、E一定在不同周期    B、C的最高价氧化物的水化物可能显碱性

  C、A、D可能在同一主族       D、C和D的单质可能化合形成离子化合物

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科目:高中化学 来源: 题型:


在含Ba2+、Ca2+、Ag+的酸性溶液中,可能存在的阴离子是(  )

A.N              B. Cl-C.        C              D.S

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