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1.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),其实验方案如图:请回答下列问题:
(1)将合金研磨成合金粉的目的是增大反应物的接触面积,使反应速率加快.
(2)分别写出步骤 I、II中发生反应的化学方程式:
I:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;  II:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑.
(3)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:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(4)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,该反应的总化学方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O.

分析 合金中铝具有两性,能与氢氧化钠反应,故滤渣A是金属Fe和金属Cu,滤液中含有偏铝酸根离子,滤渣A中加入稀硫酸F溶解,Cu不溶解,故滤渣D使金属Cu,滤液C中含有亚铁离子,滤液B中加入适量HCl生成氢氧化铝沉淀,再加入适量盐酸变为氯化铝溶液;
(1)研磨成粉末可以增大反应物的接触面积,从化学反应速率方面考虑即可;
(2)铝、铁和铜三种金属中,只有金属铝能与氢氧化钠溶液反应,过滤后铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,依据氧化还原反应原理书写方程式即可;
(3)氢氧化铝具有两性,即溶于强酸也溶于强碱,但是不溶于弱酸,据此解答即可;
(4)根据铜、稀硫酸、双氧水的性质来判断反应的发生,并结合质量守恒定律写出该反应的化学方程式.

解答 解:(1)把合金研磨成合金粉,即把块状固体研磨成细小的颗粒,增大了反应物的接触面积,加快了化学反应速率,
故答案为:增大反应物的接触面积,使反应速率加快;
(2)三种金属只有金属铝是两性金属,与氢氧化钠的溶液反应,反应生成氢气、偏铝酸钠,化学反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
过滤后铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,
故答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(3)偏铝酸钠溶于过量的HCl会直接生成氯化铝而得不到氢氧化铝沉淀,氢氧化铝不溶于弱酸,故利用碳酸的弱酸性代替HCl,此气体为二氧化碳,电子式为,偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,离子反应方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
故答案为;AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(4)Cu中加入稀硫酸和H2O2可以制备胆矾晶体,反应方程式为:Cu+H2SO4+3H2O+H2O2=CuSO4•5H2O,改成离子反应方程式为:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,
故答案为:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O.

点评 本题考查制备方案的设计,题目难度中等,涉及化学反应速率影响、化学方程式、离子方程式书写等知识,根据制备流程明确实验原理为解答关键,试题有利于提高学生的分析能力及化学实验能力.

练习册系列答案
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20.化学与生产、生活、环境等社会实际密切相关.下列叙述正确的是(  )
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6.NA为阿伏加德罗常数的数值,下列有关叙述正确的是(  )
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B.1 mol由异丁烷和正丁烷组成的混合物中含有的共价键数目为13NA
C.2 mol SO2与2 molO2充分反应生成的SO2分子数为NA
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13.下列氧化还原反应的方程式配平正确的是(  )
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.请认真观察如图,然后回答问题:
①图中所示反应是放热(填“吸热”或“放热”)反应,该反应需要(填“需要”或“不需要”)加热,该反应的
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11.围绕下列七种物质:①铝,②NaHCO3溶液,③稀硝酸,④H2SO4,⑤熔融Ba(OH)2,⑥NaOH溶液,⑦A12(SO43固体,根据要求回答下列问题.
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