Question

某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体[FeSO4?7H2O]和胆矾晶体，以探索工

某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体[FeSO4?7H2O]和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用．其实验方案如图：回答下列问题：（1）写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式______．（2）途径②中通入足量的某气体后过滤，你认为该气体为______．上述实验方案多处采用了过滤操作，过滤所用到的玻璃仪器有______和玻璃棒；其中玻璃棒的作用是______．（3）用滤渣F通过两种途径制取胆矾，与途径③相比，途径④明显具有的两个优点是______、______．（4）通过途径④制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：加硫酸、加热通氧气、过滤、______、冷却结晶、______、自然干燥．其中“加热通氧气”所起的作用为______（用离子方程式表示）．（5）测定所得胆矾（CuSO4?xH2O）中x值的实验方案是蒸发硫酸铜晶体中的水得到白色的无水硫酸铜，冷却后称量．此变化的化学方程式为：CuSO4?xH2O═CuSO4+xH2O，但温度过高，CuSO4会继续分解为CuO和SO3．在此实验过程中，若测定结果x值偏高，可能的原因是______．a．加热温度过高b．加热时胆矾晶体飞溅出来c．加热后放在空气中冷却d．所用坩埚事先未干燥（潮湿）

Answer 1

（1）合金中铁、铜不和碱反应，铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，则离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）铝、铁、铜的合金中只有金属铝可以和强碱反应生成偏铝酸钠和氢气，所以滤液A的成分是偏铝酸钠，可以和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，实质为AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，过滤用的器材有：漏斗、滤纸、铁架台、铁圈、烧杯和玻璃棒，其中玻璃仪器是漏斗、烧杯和玻璃棒，玻璃棒在过滤中起引流作用；故答案为：CO₂；漏斗、烧杯；引流；
（3）途径③的反应：Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，途径④的反应：2Cu+O₂+2H₂SO₄（稀）

△   .

2CuSO₄+2H₂O，从反应方程式看出产生等量胆矾途径④消耗硫酸少，途径④不会产生污染大气的气体，故答案为：产生等量胆矾途径④消耗硫酸少；途径④不会产生污染大气的气体；
（4）制备胆矾应先将溶液加热浓缩、然后冷却结晶、过滤、干燥即可得到胆矾晶体，铜和氧气和酸反应生成硫酸铜和水：2Cu+2H₂SO₄+O₂═2CuSO₄+2H₂O，改成离子反应为2Cu+O₂+4H⁺=2Cu²⁺+2H₂O，故答案为：蒸发浓缩；过滤； 2Cu+O₂+4H⁺=2Cu²⁺+2H₂O；
（5）a．加热温度过高，会导致硫酸铜分解，质量变化较大，导致结果偏大，故a正确；
b．加热时胆矾晶体飞溅出来，质量变化偏大，结果偏大，故b正确；
c．加热后放在空气中冷却，会吸收空气中的水重新形成晶体，结果偏小，故c错误；
d．所用坩埚事先未干燥（潮湿），会使水的含量增大，结果偏大，故d正确；
故答案为：abd．