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6.某化学兴趣小组用含铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4•7H2O)和胆矾晶体(CuSO4•5H2O),以探索工业废料的再利用.其实验方案如下:

试回答下列问题:
(1)过滤用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗.
(2)写出滤液A转化为沉淀D的离子方程式AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(3)由滤液A制AlCl3溶液的途径有Ⅰ和Ⅱ两条,你认为合理的途径是Ⅱ(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),理由是因为滤液A是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液,按途径I直接向A中加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的氯化钠杂质;按途径II通入二氧化碳气体,得Al(OH)3沉淀,将Al(OH)3溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl3溶液.
(4)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤.
(5)H2O2是一种绿色氧化剂,应用十分广泛.在滤渣F中加入稀硫酸和H2O2来制备胆矾晶体是一种绿色工艺,该反应的总化学方程式为:Cu+H2SO4+3H2O+H2O2=CuSO4•5H2O.

分析 含有铝、铁、铜的合金加入氢氧化钠溶解,只有铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,所以滤渣B为铁和铜,再经稀硫酸反应过滤的滤液为氯化亚铁,进一步转化成绿矾,滤渣F为铜单质,进一步转化成胆矾;滤液A则为偏铝酸钠溶液,加过量盐酸经途径Ⅰ生成氯化铝溶液,而滤液A通足量气体C经途径Ⅱ生成沉淀D,根据氢氧化铝只溶于强酸强碱,所以气体C为二氧化碳,沉淀D为氢氧化铝,与盐酸反应生成氯化铝溶液,
(1)根据以上分析,该流程需要过滤操作,所以需的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗;
(2)根据所发生的反应来确定溶液的组成情况,并书写发生的反应,铝、铁、铜的合金中只有金属铝可以和强碱反应生成偏铝酸钠和氢气,所以滤液A的成分是偏铝酸钠,可以和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠;
(3)根据反应所得产物的组成来选择合适的制取方案,途径Ⅰ偏铝酸钠和过量的盐酸反应生成氯化铝和氯化钠的混合物,而途径Ⅱ向偏铝酸钠中通入足量的二氧化碳,会得到纯净的氢氧化铝沉淀,再用盐酸溶解,所得溶液的成分只有氯化铝;
(4)溶液得到溶质晶体的实验操作为,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤;
(5)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:含有铝.铁.铜的合金加入氢氧化钠溶解,只有铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,所以滤渣B为铁和铜,再经稀硫酸反应过滤的滤液为氯化亚铁,进一步转化成绿矾,滤渣F为铜单质,进一步转化成胆矾;滤液A则为偏铝酸钠溶液,加过量盐酸经途径Ⅰ生成氯化铝溶液,而滤液A通足量气体C经途径Ⅱ生成沉淀D,根据氢氧化铝只溶于强酸强碱,所以气体C为二氧化碳,沉淀D为氢氧化铝,与盐酸反应生成氯化铝溶液;
(1)根据以上分析,该流程需要过滤操作,所以需的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗,
故答案为:烧杯、玻璃棒、漏斗;
(2)铝、铁、铜的合金中只有金属铝可以和强碱反应生成偏铝酸钠和氢气,所以滤液A的成分是偏铝酸钠,可以和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,实质为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
故答案为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(3)途径Ⅰ偏铝酸钠和过量的盐酸反应生成氯化铝和氯化钠的混合物,而途径Ⅱ向偏铝酸钠中通入足量的二氧化碳,会得到纯净的氢氧化铝沉淀,再用盐酸溶解,所得溶液的成分只有氯化铝,所以途径Ⅱ更合理;
故答案为:Ⅱ;因为滤液A是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液,按途径I直接向A中加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的氯化钠杂质;按途径II通入二氧化碳气体,得Al(OH)3沉淀,将Al(OH)3溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl3溶液;
(4)将混合液来制备绿矾时应先将溶液加热浓缩、然后冷却结晶,过滤洗涤即可得到绿矾,
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤;
(5)铜不能和稀硫酸反应,贴可以和硫酸反应,所以滤渣F是金属铜,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,故答案为:Cu+H2SO4+3H2O+H2O2=CuSO4•5H2O.

点评 本题是对物质的分离和提纯知识点的考查,题目难度中等,可以根据所学的知识进行,掌握基础是解题关键.

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