Question

铝、铁、铜及其合金具有广泛的应用，某学校化学兴趣小组为探究金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的AlCl₃溶液和胆矾晶体（CuSO₄·5H₂O），其实验方案如下：

请回答下列问题： 
（1）将合金研磨成合金粉的目的是                                              。
（2）写出步骤I中发生反应的化学方程式：                                      。
（3）硫酸铜溶液经过“一系列步骤”制得胆矾，此“一系列步骤”依次为        、        和过滤。
（4）在滤液B转化为沉淀E的过程中盐酸的用量不易控制，可将加入适量的盐酸改为通入一种气体，该气体的电子式为             ，写出更改试剂（气体过量）后生成沉淀E所发生反应的离子方程式：                                            。
（5）该小组成员从资料中获知H₂O₂是一种绿色氧化剂，在滤渣D中加入稀硫酸和H₂O₂可制得CuSO₄，写出该反应的离子方程式：                                     。
（6）下面两种方法也可以制备硫酸铜：
方法一：2Cu+O₂2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
方法二：Cu+2H₂SO₄(浓)CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
假如某工厂欲生产CuSO₄，请选择一种方法，并说明理由：                             。

Answer 1

（1）增大反应物的接触面积，使反应速率加快（或使反应更充分）（2分）
（2）2Al＋2NaOH＋2H₂O=2NaAlO₂＋3H₂↑ （2分）
（3）蒸发浓缩、冷却结晶 （2分）
（4） （1分）    AlO₂^－＋CO₂＋2H₂O=Al(OH)₃↓＋HCO₃^－ （2分）
（5）Cu＋H₂O₂＋2H^＋=Cu^2＋＋2H₂O（2分）
（6）方法一（1分）    硫酸原料利用率高，对环境污染小（2分，回答一点得1分）

试题分析：（1）增大反应物的接触面积，使反应速率加快；（2）铝与氢氧化钠反应可看作是先与水反应生成氢氧化铝和氢气，在与碱反应生成偏铝酸钠和水。2Al＋2NaOH＋2H₂O=2NaAlO₂＋3H₂↑（3）蒸发浓缩到有大量晶体析出，然后冷却结晶； （4）盐酸过量会溶解沉淀，通入气体为二氧化碳。电子式为：；反应为强酸制弱酸：AlO₂^－＋CO₂＋2H₂O=Al(OH)₃↓＋HCO₃^－ ；（5）双氧水具有强氧化性，在酸性条件可氧化铜单质：Cu＋H₂O₂＋2H^＋=Cu^2＋＋2H₂O；（6）方法二，生成有害气体，浪费硫酸