Question

廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境．利用廢棄的線路板（含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量碳單質(zhì)，設(shè)計(jì)出制備硫酸銅晶體和氫氧化鋁操作流程如下：
供選試劑：
a．澄清石灰水b．品紅溶液c．酸性高錳酸鉀溶液d．碳酸氫鈉溶液e．氫氧化鈉溶液f．硫氰化鉀溶液g．氯水
（1）檢驗(yàn)氣體a的成分，將氣體a依次通入試劑的先后順序?yàn)椋?br />b→

 

→b→

 

（填寫供選試劑的代號(hào)）．判斷氣體a中含有二氧化碳的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為

 

．
（2）第③步實(shí)驗(yàn)操作步驟為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、

 

（填操作名稱）、洗滌．如圖所示，蒸發(fā)操作中的一處錯(cuò)誤是

 

．
（3）第②步加H₂O₂的作用是

 

；調(diào)溶液pH的目的是使

 

生成沉淀．
（4）請(qǐng)依照上圖形式設(shè)計(jì)從濾渣C中獲得Al（OH）₃固體最簡步驟的流程圖：（提示：在箭頭上方或下方標(biāo)出所用試劑或?qū)嶒?yàn)操作）

 

．

Answer 1

分析：（1）用銅制取硫酸銅需要硫酸，則某濃酸是硫酸，在加熱條件下，濃硫酸和碳反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫和水，銅和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，但二氧化硫能使品紅溶液褪色；
（2）從溶液中制取晶體采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌的方法，用蒸發(fā)皿制取晶體；
（3）加H₂O₂的作用是把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，該氧化劑的優(yōu)點(diǎn)是不引入雜質(zhì)，產(chǎn)物對(duì)環(huán)境物污染；調(diào)溶液PH的目的是使Fe³⁺和Al³⁺形成沉淀；
（4）C中含有氫氧化鐵、氫氧化鋁，氫氧化鋁能溶于強(qiáng)堿生成偏鋁酸鹽，向偏鋁酸鹽中通入二氧化碳即可得到氫氧化鋁沉淀．

解答：解：（1）用銅制取硫酸銅需要硫酸，則某濃酸是硫酸，在加熱條件下，濃硫酸和碳反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫和水，銅和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，但二氧化硫能使品紅溶液褪色，檢驗(yàn)氣體a的成分，要先將a氣體通入品紅溶液檢驗(yàn)含有二氧化硫，二氧化硫具有還原性，能被酸性高錳酸鉀氧化，所以可以用酸性高錳酸鉀溶液吸收二氧化硫，再次用品紅溶液檢驗(yàn)不存在二氧化硫，然后將氣體通入澄清石灰水，如果澄清石灰水變渾濁，則證明含有二氧化碳，所以將氣體a依次通入試劑的先后順序?yàn)椋篵→c→b→a，判斷氣體a中含有二氧化碳的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為第二份品紅不褪色，并且澄清石灰水變渾濁，
故答案為：c，a；第二份品紅不褪色，并且澄清石灰水變渾濁；
（2）從溶液中制取晶體采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌的方法，用蒸發(fā)皿制取晶體，坩堝用于灼燒固體，故答案為：過濾，不能用坩堝；
（3）加H₂O₂的作用是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，過氧化氫做氧化劑不引入雜質(zhì)，對(duì)環(huán)境無污染，調(diào)節(jié)溶液PH鐵離子和鋁離子全部沉淀后過濾得到氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀和濾液硫酸銅，
故答案為：將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺、Al³⁺；
（4）C中含有氫氧化鐵和氫氧化鋁，氫氧化鋁是兩性氫氧化物能溶于強(qiáng)堿氫氧化鈉溶液，氫氧化鐵不溶于氫氧化鈉溶液，氫氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉溶液，將反應(yīng)后的溶液進(jìn)行過量，將二氧化碳通入濾液中，二氧化碳和偏鋁酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，過濾即可得到氫氧化鋁，
所以從濾渣C中獲得Al（OH）₃固體最簡步驟的流程圖為：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的分離、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、試劑選擇等知識(shí)點(diǎn)，明確離子的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，注意二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，為易錯(cuò)點(diǎn)．