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  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、绿矾晶体和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用.其实验方案如下:回答下列问题:(1)写出合金与烧碱溶液反应的离子方

  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、绿矾晶体和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用.其实验方案如下:

  回答下列问题:

  (1)写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式___,有人认为合金与烧碱溶液形成了原电池,则作为原电池负极的物质是___.

  (2)由滤液A制AlCl3溶液的途径有①和②两种,你认为合理的是___.由AlCl3溶液获得AlCl3晶体的方法是___.

  (3)用粗制氧化铜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实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、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)在测定所得胆矾(CuSO4•xH2O)中结晶水x值的实验过程中:称量操作至少进行___次.若测定结果x值偏高,可能的原因是___.

  a.加热温度过高 b.胆矾晶体的颗粒较大

  c.加热后放在空气中冷却 d.胆矾晶体部分风化

  e.加热时胆矾晶体飞溅出来 f.所用坩埚事先未干燥(潮湿)

1回答
2020-10-25 04:16
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鞠颖

  含有铝、铁、铜的合金加入足量的氢氧化钠溶解,只有铝与氢氧化钠溶液反应,所以滤渣B为铁和铜,滤液中含有偏铝酸钠与剩余的NaOH,途径①加入足量的盐酸得到氯化铝溶液,途径②通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀,氢氧化铝用盐酸溶解得到氯化铝.滤渣B中用稀硫酸溶解,Cu不反应,过滤分离,滤渣F为Cu、滤液E中含有硫酸亚铁,经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作得到绿矾.粗制氧化铜反应得到硫酸铜,再经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作得到蓝矾.

  (1)Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气,反应离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,合金与烧碱溶液形成了原电池,Fe、Cu不与氢氧化钠溶液溶液,则Al作负极,

  故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;Al;

  (2)途径①所得的溶液中含有NaCl,途径②是利用氢氧化铝与盐酸反应得到氯化铝,制得氯化铝比较纯,途径②更合理,氯化铝溶液在加热蒸发过程中应防止水解,具体操作为:将溶液低温蒸发浓缩过滤,所得固体在氯化氢的氛围里蒸干,

  故答案为:途径②;将溶液低温蒸发浓缩过滤,所得固体在氯化氢的氛围里蒸干;

  (3)途径③中Cu会与浓硫酸反应生成硫酸铜与二氧化硫,途径④中Cu与硫酸、氧气反应生成硫酸铜,与途径③相比,途径④明显具有的两个优点是: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)酸性条件下,氧气与粗制氧化铜中的Cu反应得到Cu2+,反应离子方程式为:2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O,过滤除去不溶物后,经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作得到蓝矾,

  故答案为:加热浓缩、过滤;2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O;

  (5)先称量样品与坩埚质量,再加热分解,称量加热后总质量,两次处理误差在系统误差范围内,说明完全失去结晶水,至少进行4次质量称量;

  a.加热温度过高,硫酸铜可能分解,测定结晶水质量偏大,导致x值偏高;

  b.胆矾晶体的颗粒较大,结晶水不能完全失去,测定结晶水质量偏小,导致x值偏低;

  c.加热后放在空气中冷却,有吸收空气中水蒸气,测定结晶水质量偏小,导致x值偏低;

  d.胆矾晶体部分风化,晶体中结晶水的质量偏小,导致x值偏低;

  e.加热时胆矾晶体飞溅出来,失去的晶体全部按结晶水质量计算,测定结晶水质量偏大,导致x值偏高;

  f.所用坩埚事先未干燥(潮湿),沉淀结晶水的质量偏大,导致x值偏高,

  故答案为:4;aef.

2020-10-25 04:19:50

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