Question

某化學興趣小組以含鐵的廢鋁為原料制備硫酸鋁晶體，設計如圖1的實驗方案：

請回答以下問題：
（1）上述實驗中多次用到過濾操作，該操作中要用到的玻璃儀器有燒杯、

 

、

 

；
（2）步驟③中發(fā)生反應的離子方程式為：

 

；
（3）評價步驟②的操作中難以控制之處

 

，請你提出一個合理而比較容易操作的實驗方案（藥品可任選）

 

；
（4）步驟①中使用的NaOH溶液以4mol/L為宜．某同學稱量mgNaOH固體配制V mL 4mol/L的NaOH溶液，下面是該同學配制過程的示意圖2，其操作中錯誤的是（填操作序號）

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用,制備實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：由含鐵廢鋁制備硫酸鋁晶體原理是用氫氧化鈉溶液溶解鋁，過濾除掉雜質鐵，然后調節(jié)PH得到氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁和稀硫酸溶液反應生成硫酸鋁，蒸發(fā)濃縮、冷卻、結晶、過濾、干燥后得到硫酸鋁固體．
（1）過濾實驗用到的玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（2）氫氧化鋁能與酸反應生成鋁離子；
（3）偏鋁酸鈉和少量的酸反應會生成氫氧化鋁沉淀，酸稍過量，沉淀會溶解，可以向偏鋁酸鈉中通二氧化碳來獲得氫氧化鋁；
（4）氫氧化鈉易潮解，不能在空氣中稱量；定容時要用膠頭滴管；定容時視線要和刻度線相平．

解答： 解：（1）過濾實驗用到的玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒，
故答案為：漏斗、玻璃棒；
（2）氫氧化鋁能與酸反應生成鋁離子：Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O；
（3）偏鋁酸鈉和少量的酸反應會生成氫氧化鋁沉淀，酸稍過量，沉淀會溶解，但是讓溶液的pH=8～9難以控制，可以向偏鋁酸鈉中通入過量CO₂氣體來制取氫氧化鋁，
故答案為：使溶液的p H=8～9難以控制；通入過量CO₂氣體；
（4）①氫氧化鈉易潮解，應在小燒杯中稱量，故①錯誤；④在移液時，要用玻璃棒來引流，故④錯誤；⑤定容時視線要和刻度線相平，不能俯視和仰視，故⑤錯誤，
故答案為：①④⑤．

點評：本題以實驗題的形式來考查金屬元素的單質及其化合物的性質，鋁能與強堿性溶液反應是其他一般金屬不具有的化學性質，掌握化學反應原理才能分析出實驗步驟的目的，難度中等．