Question

某化學(xué)興趣小組按照下列方案進(jìn)行“由含鐵廢鋁制備硫酸鋁晶體”的實(shí)驗(yàn)：

步驟1：取一定量含鐵廢鋁，加足量的NaOH溶液，反應(yīng)完全后過(guò)濾。

步驟2：邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8～9，靜置、過(guò)濾、洗滌。

步驟3：將步驟2中得到的固體溶于足量的稀硫酸。

步驟4：                                                            。

請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

（1）上述實(shí)驗(yàn)中的過(guò)濾操作需要玻璃棒、                           等玻璃儀器。

（2）步驟1發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                                        

     過(guò)濾的目的是__________________________________________。

（3）當(dāng)步驟2中的溶液pH=8～9時(shí)，檢驗(yàn)沉淀是否完全的方法是______________。

（4）步驟2中溶液的pH控制較難操作，可改用____________________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                                         。

   （5）步驟4的操作為                                                     。

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】鋁的重要性質(zhì)  實(shí)驗(yàn)操作  C2  J1  J2

【答案解析】（1）燒杯、漏斗  （2）略，除去鐵等不溶于堿的雜質(zhì)

（3）取上層清液，逐滴加入稀硫酸，若變渾濁則說(shuō)明沉淀不完全，若不變渾濁則說(shuō)明沉淀完全

（4）通入足量CO₂氣體，略

（5）將得到的溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥

   解析：：（1）過(guò)濾操作中需要大小燒杯各一個(gè)、漏斗、玻璃棒，因此過(guò)濾操作中需要的玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（2）Al能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，

Al能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鐵不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，通過(guò)過(guò)濾將雜質(zhì)鐵從溶液中除掉，

（3）檢驗(yàn)沉淀是否完全的方法是取上層清液，逐滴加入稀硫酸，若變渾濁則說(shuō)明沉淀不完全，若不變渾濁則說(shuō)明沉淀完全。

（4）邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8～9，目的是生成氫氧化鋁，可利用往偏鋁酸鈉溶液中通入足量CO₂氣體的方法，不必控制溶液的PH就可得到最大量的沉淀。

（5）步驟3：將步驟2中得到的固體溶于足量的稀硫酸得到硫酸鋁溶液，將得到的溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥得晶體。

【思路點(diǎn)撥】本題考查了鋁的重要性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)操作，掌握鋁能與強(qiáng)堿性溶液反應(yīng)而鐵不與強(qiáng)堿性溶液反應(yīng)是關(guān)鍵。