(12分)某化学兴趣小组用只含有铝、铁、铜的工业废料制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：

题型：不详难度：来源：

(12分)某化学兴趣小组用只含有铝、铁、铜的工业废料制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO₄·7H₂O)和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：

（1）写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）由滤液A制AlCl₃溶液的途径有①和②两种，你认为较合理的途径及理由是：　 　　　　　　　  　                                 　　   　　　。
（3）滤液E若放置在空气中一段时间后，溶液中的阳离子除了和外，还可能存在　　　　　　　（用元素符号表示）。
（4）用滤渣F通过两种途径制取胆矾，与途径③相比，途径④明显具有的两个优点是：
　　　　　　　　　　　　　　　　  　、　　　　 　　　　 　　　　 　　　　　。
（5）途径④发生反应的化学方程式为：　　　　　　　　    　 　　　　　　　　。
（6）实验室从CuSO₄溶液制取胆矾，操作步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、　　　　　　、自然干燥。

答案

(12分)
（1）2Al + 2OH + 2H₂O = 2AlO₂ + 3H₂↑ (2分)
（2）②合理，途径②制得AlCl₃溶液纯度高，①制取的AlCl₃溶液中混有NaCl杂质（2分）
（3）Fe³⁺（2分）
（4）成本低；不产生有毒气体（合理给分）（各1分）
（5）2Cu+2H­₂SO­­­₄+O₂===2CuSO­­­₄+2H₂O（2分）
（6）过滤洗涤（2分）

解析

试题分析：（1）由题可知，与烧碱反应的物质应在滤液中，滤液通过反应最终生成的产物是AlCl₃,所以合金中与烧碱反应的物质应为铝。
（2）途径①中生成的NaCl很难出去，途径②通过沉淀再溶解的方式可得到纯度较高的AlCl_3。
（3）由题滤液E中含有和，Fe­^2+­­在空气中暴露一段时间易被氧化为Fe³⁺
（4）首先途径③使用浓硫酸发生氧化还原反应Cu+2H­₂SO­­­₄（浓）=CuSO­­­₄+SO₂↑+2H₂O;其次，浓硫酸的价格高于稀硫酸，会提高成本
（5）由题是Cu在稀硫酸的环境下与氧气发生氧化还原反应，其反应实质是碱性金属氧化物与酸的反应
（6）从溶液中提取溶质，操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、自然干燥。