Question

【题目】兴趣小组的同学在开展“废物利用、减少污染”的活动中，取某工厂合金废料（含铝、铁、铜）进行如下实验：

（1）操作II的名称是________；该操作需用到的铁制仪器为_________。

（2）固体A的成分是________；氢氧化铝沉淀与稀盐酸反应的化学方程式为________。

（3）固体C与稀硫酸反应的方程式为________。

（4）图中由含铝的钠盐制备氯化铝有两种途径，你认为合理的途径是________（填：“Ⅰ”或“Ⅱ”），理由是________。

Answer 1

【答案】过滤铁架台（带铁圈）或三角架铁、铜（或Fe、Cu） Al(OH)3 +3HCl = AlCl3+3H2OCuO+H2SO4 = CuSO4+H2OⅡ途径Ⅱ没有引入新的杂质，得到的是纯净的氯化铝溶液

【解析】

由转化情况分析可知废料中的铝能和氢氧化钠反应生成含铝的钠盐，所以固体A中一定含有铁与铜，其中铁与硫酸可反应生成氢气，铜不反应，铜灼烧会生成黑色的氧化铜，氧化铜与硫酸反应会生成硫酸铜的蓝色溶液；途径I中没有去除钠盐的成分，而途径II则是让铝转化成了沉淀氢氧化铝，去除了钠盐，氢氧化铝与盐酸发生中和反应生成的氯化铝更纯净一些。

(1)从操作II的结果可以看出，分为滤液和固体，所以应该是固液分离过程，为过滤．过滤操作中，所用的铁制仪器为铁架台；

(2)由D是蓝色溶液可知溶液中含有铜离子，则黑色固体是氧化铜，则固体B是单质的铜，合金与氢氧化钠反应后生成含铝的钠盐，则固体A中一定有铁与铜，氢氧化铝是碱，而盐酸是酸，两者发生的反应是酸碱中和反应，生成盐和水，该反应的化学方程式为：Al（OH）3+3HCl═AlCl3+3H2O；

(3)根据图中信息可以知道，得到蓝色溶液D为硫酸铜溶液，所以可以判断黑色固体C为氧化铜，可以据此写出固体C和硫酸反应的化学方程式为：CuO+H2SO4═CuSO4+H2O；

(4)NaAlO2和盐酸反应生成氯化铝，由于有剩余的氢氧化钠溶液，所以是氢氧化钠和NaAlO2与盐酸的反应，均是在溶液中进行，导致得到的氯化铝中含有杂质．而NaAlO2和二氧化碳反应得到氢氧化铝沉淀，经过滤、洗涤后，氢氧化铝不再含有盐类杂质，加入适量盐酸后，沉淀溶解，所以得到的氯化铝较为纯净．故途径II更合适。