(9分)某化學(xué)興趣小組用含有鋁、鐵、銅的合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體,以探索工業(yè)廢料的再利用。其實(shí)驗(yàn)方案如下:試回答下列問(wèn)題:

(1)器材已有:濾紙、鐵架臺(tái)、鐵圈和燒杯,還要補(bǔ)充的玻璃儀器是(填名稱) 。

(2)由濾液A制得AlCl3溶液有途徑I和Ⅱ兩條,你認(rèn)為合理的是____________。

寫出A經(jīng)途徑Ⅱ生成D的離子方程式 。

(3)從濾液E中硫酸得到綠礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作是 。

(4)寫出用濾渣F制備CuSO4溶液的化學(xué)方程式(要求節(jié)約,環(huán)保)

(5)有同學(xué)提出可將方案中最初溶解合金的燒堿改用鹽酸,重新設(shè)計(jì)方案,也能制得三種物質(zhì),你認(rèn)為后者的方案是否更合理 ,理由是

 

(9分)(1)漏斗、玻璃棒(1分)

(2)途徑Ⅱ(1分)

AlO2-+ CO2 +H2O = Al(OH)3↓+ HCO3-(2分)

(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾(1分)

(4)2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4CuSO4+H2O

(或2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O )2分

(5)后者的方案不合理(1分) ;因?yàn)樵摲桨覆环蠈?shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)約性原則,即操作步驟多、試劑消耗量大、作用時(shí)間長(zhǎng)(1分)

【解析】

試題分析:(1)流程圖中主要是過(guò)濾操作,過(guò)濾需要濾紙、鐵架臺(tái)、鐵圈和燒杯、漏斗、玻璃棒,所以缺少漏斗、玻璃棒;

(2)鋁與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,若與鹽酸反應(yīng),則溶液中除氯化鋁外,還有氯化鈉,使氯化鋁不純;若通入二氧化碳?xì)怏w,生成氫氧化鋁沉淀后,將過(guò)濾的氫氧化鋁沉淀中再加入足量鹽酸制取的氯化鋁相對(duì)較純,所以途徑II制取氯化鋁較好;

(3)濾渣B中中含有Fe、Cu,而Cu不與稀硫酸反應(yīng),所以濾液E是硫酸亞鐵溶液,制取綠礬晶體,需將硫酸亞鐵溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶后,再過(guò)濾即可;

(4)濾渣F是Cu,與硫酸反應(yīng)制取硫酸銅,在節(jié)約環(huán)保的前提下,應(yīng)使Cu先與氧氣反應(yīng)生成CuO,再與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅,這樣不會(huì)產(chǎn)生有害氣體,且節(jié)約原料,化學(xué)方程式為2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4CuSO4+H2O ;

(5)若將方案中最初溶解合金的燒堿改用鹽酸,則鹽酸與Fe、Al均反應(yīng),生成的鹽中既含氯化亞鐵,又含氯化鋁,所以要想制得產(chǎn)品,需要將二者再次分離,不如原方案簡(jiǎn)單,所以后者的方案不合理;不符合實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)約性原則,即操作步驟多、試劑消耗量大、作用時(shí)間長(zhǎng)。

考點(diǎn):考查鋁、鐵、銅的化學(xué)性質(zhì),物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn),操作步驟的判斷

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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對(duì)下列實(shí)驗(yàn)操作和事實(shí)的解釋正確的是

A.某學(xué)生用pH試紙測(cè)新制氯水的pH值,先變紅后褪色,是因?yàn)镃l2有強(qiáng)氧化性

B.向氯水中加入碳酸氫鈉粉末,有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明氯水中含有H+

C.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液發(fā)現(xiàn)濃度偏低,可能由于配制溶液所用的容量瓶事先未干燥

D.將銅片放入濃硫酸中,無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說(shuō)明銅在冷的濃硫酸中發(fā)生鈍化

 

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(15分) 硼和鋁位于同一主族,它們可以形成許多組成和性質(zhì)類似的化合物,一種用硼鎂礦(Mg2B2O5·H2O)制取單質(zhì)硼的工藝流程圖如下:

回答下列問(wèn)題:

(1)Mg2B2O5·H2O中B的化合價(jià)為_____________。

(2)溶液a、溶液b中溶質(zhì)的化學(xué)式分別為_________、_________。

(3)寫出步驟①的化學(xué)方程式_______________________________。

(4)寫出步驟⑤的化學(xué)方程式_______________________________。

(5)步驟③中化學(xué)反應(yīng)可以發(fā)生的原因是______________________。

(6)BF3是有機(jī)化學(xué)中常用的酸性催化劑,BF3分子中B和F最外層的電子數(shù)分別為_____、______個(gè)。

(7)乙硼烷(B2H6)是一種氣態(tài)高能燃料,寫出乙硼烷在空氣中燃燒的化學(xué)方程式____。

 

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有關(guān)粒子在相應(yīng)條件下能大量共存的是

A.常溫常壓下混合氣體:H2、F2、NO、O2

B.能溶解Al2O3的溶液:NH+、K+、Cl-、CO32-

C.c(H+)=1.0 mol·L-1的溶液中:K+、Fe3+、SO42-、I-

D.澄清透明的溶液中:Na+、K+、MnO4-、[Al(OH)4]-

 

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關(guān)于原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)的說(shuō)法正確的是

A.隨原子序數(shù)的遞增,元素原子的核外電子數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸減小

B.若兩種不同的核素具有相同的中子數(shù),則二者一定不屬于同種元素

C.若兩種元素原子的最外層電子數(shù)相同,則元素最高正價(jià)一定相同

D.電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒,其化學(xué)性質(zhì)一定相似

 

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由海水制備無(wú)水氯化鎂,主要有以下步驟:

①在一定條件下脫水干燥;②加熟石灰;③加鹽酸;④過(guò)濾;⑤濃縮結(jié)晶。其先后順序正確的是

A.②④③⑤① B.③②④①⑤ C.③④②⑤① D.②④⑤③①

 

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下列各組中的兩種物質(zhì)相互反應(yīng)時(shí),無(wú)論哪種過(guò)量,都可用同一個(gè)離子方程式表示的是

①碳酸鈉溶液與鹽酸 ②硫化氫氣體與氯化鐵溶液 ③硫酸鋁溶液與氨水 ④硝酸銀溶液與氨水 ⑤碘化亞鐵溶液與氯水 ⑥碳酸氫鈣溶液與澄清石灰水

A.②③⑥ B.①③⑥ C.②④ D.③⑤

 

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下列描述正確的是

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B.滴加石蕊試液顯紅色的溶液:Fe3+、NH4+、I-可能大量共存

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物質(zhì)X是某反應(yīng)中的生成物,其質(zhì)量變化為先增大,然后減小,下列各操作中指定物質(zhì)數(shù)量變化符合此特征的是( )

 

A

B

C

D

操作

向NaClO溶

液中通入SO2

向Na2CO3溶

液中滴加鹽酸

向NaHCO3溶液

中滴加石灰水

向KBr溶液

中滴加稀氯水

X

Na2SO3

NaCl

Na2CO3

Br2

 

 

 

 

 

 

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