为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如图实验方案，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

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为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如图实验方案，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________________。
(2)溶液A中的离子主要有_________；试剂X是___________。
(3)进行步骤Ⅱ时，该小组用如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，其原因是_______________________（用离子方程式表示）；为了避免固体C减少，根据下图所示，改进的措施是______________________。

(4)从环境保护角度考虑，用固体F制备CuSO₄溶液的化学方程式是______________________。

答案

(1)过滤
(2)Na⁺、AlO₂^-、OH^-；稀硫酸
(3)Al(OH)₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；在装置Ⅰ、Ⅱ之间增加一个盛有饱和NaHCO₃溶液的洗气瓶
(4)2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O

举一反三

某课外活动小组将下图所示装置按一定顺序连接，在实验室里制取一定量的FeCl₃（所通气体过量并充分反应）。

请回答下列问题：
(1)装置A中发生反应的化学方程式为________________。
(2)各装置的正确连接顺序为（填写装置代号）A→ _____→____→____→D。
(3)装置C的作用是________________，写出装置D中反应的离子方程式：____________________。
(4)反应开始后，装置B中硬质玻璃管内的现象为____________________；可以检验生成物中是否含有
Fe³⁺的试剂是________。
(5)该小组欲用如图所示装置收集尾气，并测量多余气体的体积。

①若如图所示量气装置由干燥管、乳胶管和50 mL滴定管改造后组装而成，此处所用滴定管是______ （填“酸式”或“碱式”）滴定管。
②为了提高测量的准确性，如图装置中的液体可用___________________，收集完气体后，读数前应进行的操作是____________________。
③如果开始读数时操作正确，最后读数时俯视右边滴定管液面，会导致所测气体的体积______ （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

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在浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得纳米级碳酸钙。下图所示A~E为实验室常见的仪器装置（部分固定夹持装置略去），请根据要求回答问题。

(1)实验室若用NH₄Cl和熟石灰作试剂来制取、收集干燥的NH₃，则需选用上述仪器装置中的______ （填装置序号）。若要制取、收集干燥的CO₂，请选择装置并按气流方向连接各仪器接口________。
(2)若在A的分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内加NaOH固体，也能制取氨气。请解释装置A中能产生氨气的原因________________。
(3)①向浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体是________________，若实验过程中有氨气逸出，应选用下列____________装置回收（填代号）。

②写出制纳米级碳酸钙的化学方程式_________________。
(4)试设计简单的实验方案，判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级________________。

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高纯氧化铁(α-Fe₂O₃)是现代电子工业的重要材料。实验室用硫铁矿烧渣（主要成分是Fe₂O₃、FeO、SiO₂等）为原料制备高纯氧化铁的步骤如下

请回答下列问题：
(1)实验室用18.4 mol/L的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol/L的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒和酸式滴定管外，还需____ （填写仪器名称）。
(2)溶液X中加入铁粉后可能发生反应的离子方程式为____________________。
(3)某同学选用下列装置来制备纯净干燥的氨气，请完成下列有关问题

①装置A中可以选用下列试剂中的____（填写序号字母）；
a．(NH₄)₂SO₄和生石灰 b．NH₄Cl和Ca(OH)₂固体 c．NH₄HCO₃固体 d．NH₄Cl固体
②装置C中试剂最好选用_________（填写试剂名称）；
③收集NH₃时，气体应由_____（填写导管口代号）通入。
(4)写出氨水与NH₄HCO₃溶液反应的离子方程式_______________________

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某工厂有废合金（含有铝、铁、铜）粉末，甲同学探索工业废料的利用，用该废合金粉末制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体，其实验方案如下

试回答下列问题：
(1)所加试剂①、②分别是___________、____________。
(2)写出废合金与试剂①反应的离子方程式：___________________。
(3)由滤液A制AlCl₃溶液有途径I和途径Ⅱ两种，你认为合理的是____________，理由是_____________，写出A→D反应的离子方程式：________________。
(4)操作③的名称是______________。

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硫酸铜是一种用途广泛的化工原料。将适量稀硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶，得到硫酸铜晶体（装置如图所示）。

(1)图中烧瓶内发生的离子反应方程式为：______________________。
(2)反应时B瓶内的现象是___________________。
(3)为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：以空气为氧化剂法把Fe₂(SO₄)₃（作催化剂）加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，并通入空气或氧气，即发生反应。反应完全后向其中加入物质甲调节pH，产生Fe(OH)₃沉淀，过滤、蒸发、结晶，得到硫酸铜晶体，滤渣作催化剂循环使用。经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺分别生成沉淀的pH如下

请回答下列问题：
①物质甲是___（填字母序号）。
a. NH₃·H₂O b.CuCO₃ c.NaOH d.CuO
②该方案中调节pH的范围是___。
第二组：过氧化氢氧化法将铜丝放到稀硫酸中，加入10%的H₂O₂，微热。充分反应后，经过滤、蒸发结晶、抽滤等操作，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得到硫酸铜晶体。请回答：
③加热时温度不宜过高的原因是____，晶体采用酒精淋洗的优点是____。

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为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如图实验方案，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