2.聚合氯化鐵鋁[AlFe(OH)nCl(6-n)]m(PAFC),是一種應(yīng)用非常廣泛的新型高效凈水劑.為測(cè)定PAFC中Al的含量,采用如圖所示流程進(jìn)行.

請(qǐng)回答下列問題:
(1)①步驟I中的試劑A是氫氧化鈉溶液(填“氨水”或“NaOH溶液”).
②步驟Ⅲ的離子方程式為AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
③實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“灼燒”時(shí)所需的陶瓷儀器有坩堝、泥三角.
④溶液2中存在的電荷守恒式為c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-);向溶液2中滴加少量NaOH溶液,則$\frac{c({H}_{2}C{O}_{3})}{c(C{O}_{3}^{{2}^{-}})}$變。ㄌ睢白兇蟆、“變小”或“不變”).
(2)C和某一金屬在高溫下發(fā)生反應(yīng)可用于焊接鋼軌,其化學(xué)反應(yīng)方程式為2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al2O3;某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行此反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將所得固體溶于足量的稀硫酸,滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,由此該同學(xué)確定該固體中無Fe2O3,他的判斷是否正確?否(填“是”或“否”).

分析 (1)為檢測(cè)PAFC中Al和Fe含量,PAFC加入足量A為氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液,氯化鈉溶液,過濾后得到氫氧化鐵灼燒得到C為氧化鐵,濾液Ⅰ中通入過量的B為二氧化碳?xì)怏w和偏鋁酸鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,過濾得到氫氧化鋁沉淀,灼燒得到D為氧化鋁;
①步驟Ⅰ中的試劑A為氫氧化鈉溶液;
②步驟Ⅲ的反應(yīng)為偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁沉淀;
③依據(jù)固體灼燒所需陶瓷儀器為坩堝,泥三角分析;
④溶液2為碳酸氫鈉溶液和氯化鈉溶液的混合物,溶液中陰陽離子所帶電荷數(shù)相同,向溶液2中滴加少量NaOH镕液和碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,碳酸根離子濃度增大,碳酸濃度減。
(2)鋁熱反應(yīng)需要引發(fā)劑引發(fā)高溫反應(yīng),用少量氯酸鉀和鎂條引發(fā),點(diǎn)燃鎂條燃燒放熱使氯酸鉀分解生成氧氣助燃產(chǎn)生反應(yīng)引發(fā)所需要的溫度,鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物,將其溶于足量H2SO4,滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,說明無鐵離子,但不能說明固體中不含氧化鐵,因?yàn)殇X熱反應(yīng)生成鐵,溶解于硫酸中鐵可以還原鐵離子為亞鐵離子分析書寫離子方程式.

解答 解:(1)為檢測(cè)PAFC中Al和Fe含量,PAFC加入足量A為氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液,氯化鈉溶液;過濾后得到氫氧化鐵灼燒得到C為氧化鐵,濾液Ⅰ中通入過量的B為二氧化碳?xì)怏w和偏鋁酸鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,過濾得到氫氧化鋁沉淀,灼燒得到D為氧化鋁;
①步驟Ⅰ中的試劑A為氫氧化鈉溶液,
故答案為:氫氧化鈉溶液;
②步驟Ⅲ的反應(yīng)為偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
故答案為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
③實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“灼燒”是灼燒氫氧化鋁固體,固體灼燒所需陶瓷儀器為坩堝、泥三角;
故答案為:坩堝、泥三角;
④溶液2為碳酸氫鈉溶液和氯化鈉溶液,溶液中陰陽離子所帶電荷數(shù)相同,溶液中存在電荷守恒為:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-),向溶液2中滴加少量NaOH镕液和碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,碳酸根離子濃度增大,碳酸濃度減小,$\frac{c({H}_{2}C{O}_{3})}{c(C{{O}_{3}}^{2-})}$比值減;
故答案為:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-);變;
(2)由于Al、Fe以及Fe2O3的物質(zhì)的量關(guān)系無法確定,則不能確定溶液中Fe元素的存在形成是否有Fe3+,所得酸性溶液中,不能確定是否一定存在的陽離子為Fe3+;鋁熱反應(yīng)需要引發(fā)劑引發(fā)高溫反應(yīng),用少量氯酸鉀和鎂條引發(fā),點(diǎn)燃鎂條燃燒放熱使氯酸鉀分解生成氧氣助燃產(chǎn)生反應(yīng)引發(fā)所需要的溫度發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al2O3,鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物,將其溶于足量H2SO4,滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,說明無鐵離子,但不能說明固體中不含氧化鐵,因?yàn)殇X熱反應(yīng)生成鐵溶解于硫酸中鐵可以還原鐵離子為亞鐵離子,離子方程式為:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,F(xiàn)e+2Fe3+=3Fe2+,反應(yīng)結(jié)束后將所得固體溶于足量的稀硫酸,滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,不能確定該固體混合物中無Fe2O3,
故答案為:2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al2O3;否.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鋁及其化合物性質(zhì)的分析應(yīng)用,主要是過程分析判斷,電解質(zhì)溶液中離子性質(zhì)和電荷守恒,實(shí)驗(yàn)基本操作的應(yīng)用,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵,題目難度中等.

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