Question

【題目】興趣小組的同學(xué)在開展“廢物利用、減少污染”的活動中，取某工廠合金廢料（含鋁、鐵、銅）進(jìn)行如下實(shí)驗：

（1）操作II的名稱是________；該操作需用到的鐵制儀器為_________。

（2）固體A的成分是________；氫氧化鋁沉淀與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

（3）固體C與稀硫酸反應(yīng)的方程式為________。

（4）圖中由含鋁的鈉鹽制備氯化鋁有兩種途徑，你認(rèn)為合理的途徑是________（填：“Ⅰ”或“Ⅱ”），理由是________。

Answer 1

【答案】過濾鐵架臺（帶鐵圈）或三角架鐵、銅（或Fe、Cu） Al(OH)3 +3HCl = AlCl3+3H2OCuO+H2SO4 = CuSO4+H2OⅡ途徑Ⅱ沒有引入新的雜質(zhì)，得到的是純凈的氯化鋁溶液

【解析】

由轉(zhuǎn)化情況分析可知廢料中的鋁能和氫氧化鈉反應(yīng)生成含鋁的鈉鹽，所以固體A中一定含有鐵與銅，其中鐵與硫酸可反應(yīng)生成氫氣，銅不反應(yīng)，銅灼燒會生成黑色的氧化銅，氧化銅與硫酸反應(yīng)會生成硫酸銅的藍(lán)色溶液；途徑I中沒有去除鈉鹽的成分，而途徑II則是讓鋁轉(zhuǎn)化成了沉淀氫氧化鋁，去除了鈉鹽，氫氧化鋁與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)生成的氯化鋁更純凈一些。

(1)從操作II的結(jié)果可以看出，分為濾液和固體，所以應(yīng)該是固液分離過程，為過濾．過濾操作中，所用的鐵制儀器為鐵架臺；

(2)由D是藍(lán)色溶液可知溶液中含有銅離子，則黑色固體是氧化銅，則固體B是單質(zhì)的銅，合金與氫氧化鈉反應(yīng)后生成含鋁的鈉鹽，則固體A中一定有鐵與銅，氫氧化鋁是堿，而鹽酸是酸，兩者發(fā)生的反應(yīng)是酸堿中和反應(yīng)，生成鹽和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al（OH）3+3HCl═AlCl3+3H2O；

(3)根據(jù)圖中信息可以知道，得到藍(lán)色溶液D為硫酸銅溶液，所以可以判斷黑色固體C為氧化銅，可以據(jù)此寫出固體C和硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuO+H2SO4═CuSO4+H2O；

(4)NaAlO2和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁，由于有剩余的氫氧化鈉溶液，所以是氫氧化鈉和NaAlO2與鹽酸的反應(yīng)，均是在溶液中進(jìn)行，導(dǎo)致得到的氯化鋁中含有雜質(zhì)．而NaAlO2和二氧化碳反應(yīng)得到氫氧化鋁沉淀，經(jīng)過濾、洗滌后，氫氧化鋁不再含有鹽類雜質(zhì)，加入適量鹽酸后，沉淀溶解，所以得到的氯化鋁較為純凈．故途徑II更合適。