Question

【題目】某工廠的廢金屬屑的主要成分為鋁、鐵和銅，某化學興趣小組在學習了元素及其化合物的相關知識后，設計了如圖1實驗流程，用該工廠的金屬廢料制取氯化鋁、綠礬晶體（FeSO47H2O）和膽礬晶體（CuSO45H2O）．

請回答：
（1）寫出步驟Ⅱ反應的離子方程式： ．
（2）步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ進行的實驗操作中均需用到的玻璃儀有 ．
（3）進行步驟Ⅱ時，該小組用如圖2所示裝置及試劑制取CO2并將制得的氣體通入溶液A中一段時間后，觀察到燒杯中產生的白色沉淀會逐漸減少，原因是 ．
（4）從溶液E得到綠礬晶體的實驗操作是、過濾．
（5）用固體F制備CuSO4溶液，可設計如圖3三種途徑：寫出途徑③中反應的化學方程式： ， 用途徑 ①制備CuSO4溶液時，混酸中硫酸和硝酸的最佳物質的量之比為 ．

Answer 1

【答案】
（1）AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣
（2）燒杯、玻璃棒、漏斗
（3）由裝置a制取的CO2中含HCl氣體，通入溶液A中會溶解Al（OH）3
（4）蒸發濃縮；冷卻結晶
（5）Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O；3：2
【解析】解：（1）步驟Ⅱ中偏鋁酸鈉與二氧化碳反應生成Al（OH）3與NaHCO3 ， 反應離子方程式為：AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣ ， 所以答案是：AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣；（2）由上述分析可知，步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均是固體和液體的分離操作，都用到過濾操作，過濾用到的玻璃儀有燒杯、玻璃棒、漏斗，
所以答案是：燒杯、玻璃棒、漏斗；（3）鹽酸具有揮發性，由裝置a制取的CO2中含HCl氣體，通入溶液A中會溶解Al（OH）3 ，
所以答案是：由裝置a制取的CO2中含HCl氣體，通入溶液A中會溶解Al（OH）3；（4）從硫酸銅溶液中獲得晶體，需要經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥等操作，
所以答案是：蒸發濃縮、冷卻結晶；（5）途徑③中Cu與濃硫酸反應生成 硫酸銅、二氧化硫與水，反應化學方程式為：Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O；
途徑①中Cu與混酸反應生成銅鹽、NO與水，反應離子方程式為：3Cu+2NO3﹣+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，根據反應的離子方程式可知，硝酸根與氫離子的物質的量之比為2：8=1：4，所以混酸中硫酸和硝酸的最佳物質的量之比3：2，
所以答案是：Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O；3：2．