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8.为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,某同学设计的回收利用方案如图:

(1)合金与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑.
(2)由滤液A制取溶液F的两种途径中,途径2更合理,理由是途径2制得的氯化铝溶液纯度高
途径1制取的AlCl3溶液中混有NaCl杂质.
(3)若要从滤液D中得到绿矾晶体,必须进行的实验操作步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥.
(4)若由滤渣E得到含Cu2+的溶液,试剂Y可能是A(填字母).
A.稀硝酸    B.浓硫酸    C.浓盐酸    D.稀硫酸
写出一个由滤渣E得到含Cu2+溶液的化学方程式3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O.

分析 含有铝、铁、铜的工业废料加入氢氧化钠溶解,只有铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,所以滤渣B为铁和铜,再经稀硫酸反应过滤的滤液D为硫酸亚铁,进一步转化成绿矾,滤渣E为铜单质,用铜与稀硝酸反应生成含铜离子溶液;滤液A则为偏铝酸钠溶液,加过量盐酸经途径1生成氯化铝溶液,而滤液A通足量二氧化碳经途径2生成沉淀C,沉淀C为氢氧化铝,与盐酸反应生成氯化铝溶液.
(1)根据以上分析,合金废料含铝、铁、铜,其中只有铝与足量氢氧化钠溶液反应;
(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)因为绿矾晶体是结晶水合物,所以要从滤液D中得到绿矾晶体,不能直接蒸干,必须进行的实验操作步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥;
(4)经分析滤渣E的成分应当是铜,要得到含Cu2+的溶液,试剂Y必须能和铜反应生成Cu2+即可.

解答 解:含有铝、铁、铜的工业废料加入氢氧化钠溶解,只有铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,所以滤渣B为铁和铜,再经稀硫酸反应过滤的滤液D为硫酸亚铁,进一步转化成绿矾,滤渣E为铜单质,用铜与稀硝酸反应生成含铜离子溶液;滤液A则为偏铝酸钠溶液,加过量盐酸经途径1生成氯化铝溶液,而滤液A通足量二氧化碳经途径2生成沉淀C,沉淀C为氢氧化铝,与盐酸反应生成氯化铝溶液.
(1)根据以上分析,合金废料含铝、铁、铜,其中只有铝与足量氢氧化钠溶液反应,离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,
故答案为: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,途径2制得的氯化铝溶液纯度高,
故答案为:2,途径2制得的氯化铝溶液纯度高;途径1制取的AlCl3溶液中混有NaCl杂质;
(3)因为绿矾晶体是结晶水合物,所以要从滤液D中得到绿矾晶体,不能直接蒸干,必须进行的实验操作步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥,
故答案为:蒸发浓缩;
(4)经分析滤渣E的成分应当是铜,要得到含Cu2+的溶液,试剂Y必须具有强氧化性能和铜反应生成Cu2+,浓硫酸与铜要在加热的条件下才反应,就只有稀硝酸符合,反应方程式为3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
故答案为:A;3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O.

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,侧重于学生的分析能力、实验能力的考查,为高考常见题型,注意把握实验的操作原理和步骤,难度中等.

练习册系列答案
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18.下列反应中,H2SO4只起催化作用的是(  )
A.乙醇与乙酸的酯化反应
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19.(1)在常温下浓度均为0.1mol/L的下列7种溶液的pH如表:
溶质NaHSO3CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCNC6H5ONa
pH5.88.89.711.610.311.111.3
①多元弱酸的正盐是分步水解的,第一步水解比第二步水解程度大得多,产生此规律的原因是第一步水解生成的OH-对第二步有抑制作用.
②根据表中数据判断,常温时下列反应不能成立的是ab(填编号).
a.CO2+NaHSO3→NaHCO3+SO2
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(2)已知在t℃,某Ba(OH)2稀溶液中,c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,且a+b=16.
向该溶液中逐滴加入pH=c的盐酸,t℃下测得混合液的pH如表所示:
序号Ba(OH)2溶液体积/mL盐酸体积/mL混合液pH
122.00010
222.0018.009
322.0022.008
假设混合时体积变化忽略不计,则c为10-6mol/L.

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16.下列实验是推测含氧有机物组成和结构的方法和过程.试根据实验测得的数据,回答有关问题.
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B 该有机物一定是烃类化合物
C 该有机物一定含有碳和氢元素           
D 该有机物一定含有氧元素
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(4)为进一步确定该有机物的分子结构,某学生小组进行下列实验:
取一定量该有机物与钠完全反应,放出氢气的体积如下(换算成标准状况):
有机物(g)氢气(L)
0.5750.14
1.150.28
2.30.56
由上述实验数据可以分析得出:1mol该有机物与足量钠完全反应时,生成0.5mol氢气,相当于1mol氢原子;1mol该有机物分子中存在的活泼氢原子为1mol;该有机物的结构简式为CH3CH2OH.
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