Question

【題目】為探索工業廢料的再利用，某化學興趣小組設計了如圖實驗方案，用含有鋁、鐵和銅的合金制取氯化鋁、綠礬晶體（FeSO47H2O）和膽礬晶體．

請回答：
（1）步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需進行的實驗操作是 ． 實驗室中進行該操作時，用到的玻璃儀器有燒杯、 ．
（2）溶液A中的陰離子主要有；試劑X是 ．
（3）向溶液A中通入過量CO2氣體生成固體C的離子方程式為 ．
（4）從環境保護角度考慮，用固體F制備CuSO4溶液的化學方程式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）過濾；玻璃棒、漏斗
（2）AlO 、OH﹣；稀硫酸
（3）AlO +CO2+H2O═2Al（OH）3↓+HCO
（4）2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O
【解析】解：鋁、鐵和銅的合金中只有金屬鋁可以和氫氧化鈉之間反應生成溶液A偏鋁酸鈉，固體B是金屬鐵和金屬銅，A中通入過量的二氧化碳可以得到氫氧化鋁沉淀C和碳酸氫鈉溶液D，金屬鐵可以和硫酸之間發生反應生成硫酸亞鐵和氫氣，但是金屬銅和稀硫酸之間不反應，硫酸亞鐵溶液蒸發濃縮、冷卻結晶可以獲得綠礬晶體，金屬銅可以獲得膽礬晶體，（1）步驟Ⅰ加過量的氫氧化鈉，金屬鋁和氫氧化鈉反應，金屬鋁溶解其中生成偏鋁酸鈉溶液，金屬鐵和金屬銅不與氫氧化鈉反應，將它們分離用過濾；步驟Ⅰ過濾得到的濾液成分為偏鋁酸鈉，步驟Ⅱ中向偏鋁酸鈉中通入足量的二氧化碳，會得到純凈的氫氧化鋁沉淀，溶液中的溶質為碳酸氫鈉，將它們分離用過濾；步驟Ⅲ中金屬鐵和金屬銅不與氫氧化鈉反應，鐵和硫酸反應而金屬銅不反應將它們分離用過濾，過濾用到的玻璃儀器：燒杯、玻璃棒、漏斗等，所以答案是：過濾；玻璃棒、漏斗；（2）步驟Ⅰ加過量的氫氧化鈉，因鋁與堿反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子方程式為2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO +3H2↑，金屬鐵和金屬銅不與氫氧化鈉反應，所以溶液A中的離子主要有AlO 、Na+、OH﹣ ， 則含有的陰離子為：AlO 、OH﹣；本實驗的目的是用含有鋁、鐵和銅的合金制取氯化鋁、綠礬晶體（FeSO47H2O）和膽礬晶體，金屬鐵和金屬銅不與氫氧化鈉反應，鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵而金屬銅不反應，可以實現三種金屬的分離，所以試劑X是稀硫酸，所以答案是：AlO 、OH﹣；稀硫酸；（3）溶液A中含有偏鋁酸鈉，偏鋁酸鈉溶液中通入過量CO2氣體生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，反應的離子方程式為：AlO +CO2+H2O═2Al（OH）3↓+HCO ，所以答案是：AlO +CO2+H2O═2Al（OH）3↓+HCO ；（4）依據流程圖可知：固體F為銅，銅不能和稀硫酸反應，但是當加熱并通入空氣之后，銅和氧氣反應生成氧化銅，然后氧化銅會和硫酸反應生成硫酸銅，不會產生污染大氣的氣體，硫酸銅溶液是藍色的，由于各反應物是混合接觸在一起的，這兩個反應是同時進行的，所以氧化銅沒機會單獨的存在，故我們可以認為反應物為氧氣、銅和硫酸，而生成物為硫酸銅和水，故該反應的化學方程式為：2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O，所以答案是：2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O．