Question

为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下左图实验方案，用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO₄·7H₂O)和胆矾晶体。    

请回答：
（1）步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是        ，该操作中除用到烧杯和玻璃棒外，还必须用到的玻璃仪器有         。
（2）试剂X是             
（3）步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式是：_______________________________________
（4）进行步骤Ⅱ时，该小组用如上右图所示装置及试剂将制得的CO₂气体通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，为了避免固体C减少，改进的措施是在装置Ⅰ、Ⅱ之间增加一个         ________________________________________。
（5）溶液D中各离子的浓度由大到小的顺序为：__________________________________
（6）工业上由X和F制得CuSO₄，还必须使用的最恰当的试剂可以是_____或_________。

A．浓H2SO4

B．Fe2O3

C．HNO3

D．O2 E.H2O2

（7）从溶液E中获得绿矾晶体的实验操作依次为（填操作名称）        、冷却结晶、过滤洗涤。

Answer 1

（1）过滤；（2分）    漏斗 （2分）
（2）H₂SO₄（2分）
（3）AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃（2分）
（4）盛饱和NaHCO₃溶液的洗气瓶 （2分）
（5）c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(OH^-)>c(H⁺)>c(CO₃^2-) （2分）
（6）DE （2分）
（7）蒸发浓缩 （2分）

解析试题分析：（1）步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均是固液分离操作，因此选用过滤，实验室中过滤操作会用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯；
（2）合金中的铝、铁、铜能溶于强碱的只有铝，所以固体B就是铁和铜的混合物。由固体B分别得到溶液E和固体，再得到绿矾和胆矾，则试剂X应该是H₂SO₄  
（3）铝溶于强碱得到偏铝酸根溶液，再通入过量CO₂，制的氢氧化铝沉淀，发生的反应AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃^-
（4）白色沉淀逐渐减少是因为CO2中混有杂质HCl气体，使生成的Al(OH)₃ 被盐酸溶解，因此要除去杂质，应该在中间增加一个盛饱和NaHCO₃溶液的洗气瓶。
（5）所得的溶液D是NaHCO₃溶液，其中HCO₃^- 发生水解和电离，最终溶液呈碱性，所以水解大于电离，有c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(OH^-)>c(H⁺)>c(CO₃^2-)
（6）由Cu和H₂SO₄ 制备CuSO₄可以有两种途径：（1）2Cu+O₂=2CuO，CuO+H₂SO₄₌CuSO₄+H₂O；（2） Cu+H₂SO₄+H₂O₂₌CuSO₄+2H₂O，所以选DE
（7）结晶的操作为蒸发浓缩、冷却结晶。
考点：本题主要考查的是基础实验知识、常见离子方程式的书写、离子浓度的大小比较。需要考生对基础实验的仪器和操作非常熟悉。