Question

某化學(xué)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(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

（1）合金與足量燒堿反應(yīng)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(rèn)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(shí)驗(yàn)操作為蒸發(fā)濃縮、

 

、過(guò)濾．此步驟中過(guò)濾要采用抽濾，與一般過(guò)濾相比抽濾的主要優(yōu)點(diǎn)是

 

．但過(guò)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(cuò)誤之處是

 

；抽濾完畢或中途需停止抽濾時(shí)，應(yīng)先

 

，然后

 

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

 

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

 

 （能或不能）．若能，驗(yàn)證是否含甘油的現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(qiáng)酸，可以溶解生成的氫氧化鋁，則繼續(xù)反應(yīng)生成AlCl₃溶液，反應(yīng)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(yīng)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，F(xiàn)e溶解生成硫酸亞鐵溶液，溶液通過(guò)蒸發(fā)濃縮后冷卻結(jié)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(yīng)生成膽礬．若三種金屬先與酸反應(yīng)，則Fe和Al均會(huì)消耗酸，另外還有將Fe²⁺與Al³⁺分離，加入過(guò)量的堿，因此步驟更多．
（1）根據(jù)鋁與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（2）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合框圖轉(zhuǎn)化關(guān)系和所得產(chǎn)品進(jìn)行解答；
（3）從濾液E中得到綠礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作是蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶過(guò)濾洗滌；優(yōu)點(diǎn)是①過(guò)濾速度快②得到的固體比較干燥；過(guò)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(cuò)誤為布氏漏斗的斜面應(yīng)朝向吸濾瓶的支管口，安全瓶?jī)?nèi)應(yīng)短管進(jìn)長(zhǎng)管出；吸濾完畢時(shí)，應(yīng)先拆下連接抽氣泵間的橡皮管，然后關(guān)閉水龍頭，其原因是防止倒吸；
（4）從構(gòu)成原電池的條件來(lái)分析；
（5）根據(jù)用新制備的氫氧化銅懸濁液檢驗(yàn)甘油的方法來(lái)判斷．

解答： 解：（1）因鋁與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，化學(xué)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(yīng)：NaAlO₂+4HCl=AlCl₃↓+NaCl+2H₂O，會(huì)引入鹽酸，氯化鈉雜質(zhì)；
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(zhì)；
（3）從濾液E中得到綠礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作是蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶過(guò)濾洗滌；優(yōu)點(diǎn)是①過(guò)濾速度快②得到的固體比較干燥；過(guò)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(cuò)誤為布氏漏斗的斜面應(yīng)朝向吸濾瓶的支管口，安全瓶?jī)?nèi)應(yīng)短管進(jìn)長(zhǎng)管出；吸濾完畢時(shí)，應(yīng)先拆下連接抽氣泵間的橡皮管，然后關(guān)閉水龍頭，其原因是防止倒吸；
故答案為：冷卻結(jié)晶；①過(guò)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(yīng)朝向吸濾瓶的支管口，安全瓶?jī)?nèi)應(yīng)短管進(jìn)長(zhǎng)管出；拆下連接抽氣泵間的橡皮管；關(guān)閉水龍頭；
（4）濾渣B中加入稀硫酸，剛好構(gòu)成銅-鐵-酸構(gòu)成原電池反應(yīng)，反應(yīng)速度快，故答案為：銅-鐵-酸構(gòu)成原電池反應(yīng)，反應(yīng)速度快；
（5）用新制備的氫氧化銅懸濁液檢驗(yàn)甘油，若出現(xiàn)絳藍(lán)色，則說(shuō)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(xiàn)絳藍(lán)色，則說(shuō)明有甘油存在．

點(diǎn)評(píng)：本題是對(duì)物質(zhì)的分離和提純知識(shí)點(diǎn)的考查，題目難度比較大，可以根據(jù)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行．