Question

某化學興趣小組用含鋁、鐵、銅的合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體（FeSO₄?7H₂O）和膽礬晶體，以探索工業(yè)廢料的再利用．其實驗過程如下：

（1）合金與足量燒堿反應的離子方程式

 

．
（2）由濾液A制AlCl₃溶液的途徑有兩條（如圖1所示），你認為合理的途徑是

 

，理由是

 

．
（3）下表是綠礬的溶解度表：（單位克）

溫度（℃）	10	20	30	40	50
溶解度	36	48	60	73	87

從濾液E中得到綠礬晶體的實驗操作為蒸發(fā)濃縮、

 

、過濾．此步驟中過濾要采用抽濾，與一般過濾相比抽濾的主要優(yōu)點是

 

．但過濾氫氧化鋁沉淀卻不能采用抽濾，原因可能是

 

．若抽濾裝置如圖2所示，該裝置中的錯誤之處是

 

；抽濾完畢或中途需停止抽濾時，應先

 

，然后

 

（4）在濾渣B中加入稀硫酸，即使在常溫下反應也非�？�，你認為最主要的原因是

 

．
（5）該小組某成員聽說大部分化妝品中均有甘油，只用上面涉及的物質，能否驗證某化妝品中是否含有甘油？

 

 （能或不能）．若能，驗證是否含甘油的現象是

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：Al、Fe、Cu三種金屬中，加入堿溶液后只有Al溶解，生成NaAlO₂溶液，若在此溶液中加入足量的鹽酸，因鹽酸為強酸，可以溶解生成的氫氧化鋁，則繼續(xù)反應生成AlCl₃溶液，反應離子方程式為：AlO₂^-+4H⁺═Al³⁺+2H₂O，而第二種途徑通入氣體后生成沉淀，與鹽酸反應生成AlCl₃，由此判斷生成的沉淀為氫氧化鋁，則確定通入的氣體在水中生成弱酸，則判斷為CO₂氣體．不溶于堿溶液的金屬Fe和Cu，加入足量稀硫酸后，Fe溶解生成硫酸亞鐵溶液，溶液通過蒸發(fā)濃縮后冷卻結晶可得到綠礬晶體，不溶于酸的銅則可在通入氧氣的條件下與硫酸反應生成膽礬．若三種金屬先與酸反應，則Fe和Al均會消耗酸，另外還有將Fe²⁺與Al³⁺分離，加入過量的堿，因此步驟更多．
（1）根據鋁與堿反應生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（2）根據物質的性質結合框圖轉化關系和所得產品進行解答；
（3）從濾液E中得到綠礬晶體的實驗操作是蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶過濾洗滌；優(yōu)點是①過濾速度快②得到的固體比較干燥；過濾氫氧化鋁沉淀卻不能采用抽濾，原因可能是氫氧化鋁沉淀屬膠狀固體，易堵塞布氏漏斗；圖2中的兩處錯誤為布氏漏斗的斜面應朝向吸濾瓶的支管口，安全瓶內應短管進長管出；吸濾完畢時，應先拆下連接抽氣泵間的橡皮管，然后關閉水龍頭，其原因是防止倒吸；
（4）從構成原電池的條件來分析；
（5）根據用新制備的氫氧化銅懸濁液檢驗甘油的方法來判斷．

解答： 解：（1）因鋁與堿反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，化學方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，則離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）途徑1發(fā)生反應：NaAlO₂+4HCl=AlCl₃↓+NaCl+2H₂O，會引入鹽酸，氯化鈉雜質；
故答案為：2合理；途徑2制得的氯化鋁溶液純度高，途徑1制取的AlCl₃溶液中混有NaCl雜質；
（3）從濾液E中得到綠礬晶體的實驗操作是蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶過濾洗滌；優(yōu)點是①過濾速度快②得到的固體比較干燥；過濾氫氧化鋁沉淀卻不能采用抽濾，原因可能是氫氧化鋁沉淀屬膠狀固體，易堵塞布氏漏斗；圖2中的兩處錯誤為布氏漏斗的斜面應朝向吸濾瓶的支管口，安全瓶內應短管進長管出；吸濾完畢時，應先拆下連接抽氣泵間的橡皮管，然后關閉水龍頭，其原因是防止倒吸；
故答案為：冷卻結晶；①過濾速度快②得到的固體比較干燥；氫氧化鋁沉淀屬膠狀固體，易堵塞布氏漏斗；布氏漏斗的斜面應朝向吸濾瓶的支管口，安全瓶內應短管進長管出；拆下連接抽氣泵間的橡皮管；關閉水龍頭；
（4）濾渣B中加入稀硫酸，剛好構成銅-鐵-酸構成原電池反應，反應速度快，故答案為：銅-鐵-酸構成原電池反應，反應速度快；
（5）用新制備的氫氧化銅懸濁液檢驗甘油，若出現絳藍色，則說明有甘油存在；故答案為：能；在少量樣品中加入新制備的氫氧化銅懸濁液，若出現絳藍色，則說明有甘油存在．

點評：本題是對物質的分離和提純知識點的考查，題目難度比較大，可以根據所學的知識進行．