Question

8．明礬[KAl（SO₄）₂•12H₂O]在造紙、凈水等方面應(yīng)用廣泛．以處理過(guò)的廢舊易拉罐碎屑為原料（主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)）制備明礬的過(guò)程如圖所示．

（1）操作1與操作2的實(shí)驗(yàn)名稱均為過(guò)濾．
（2）原料溶解過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．
（3）固體D與硫酸反應(yīng)的離子方程式是NaHCO₃．
（4）溶液C中含有的主要溶質(zhì)是NaHCO₃．
（5）為證明固體B中含有鐵，某同學(xué)做如下實(shí)驗(yàn)：取少量固體B，加入稀硫酸使其溶解，觀察到有無(wú)色氣體生成．向溶液中加入KSCN溶液和氯水，立即變紅，證明固體B中含有鐵．

Answer 1

分析 廢舊易拉罐碎屑的主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)，鋁與熱氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，過(guò)濾后得到溶液A為偏鋁酸鈉溶液，固體B為Fe、Mg；溶液A中通入過(guò)量二氧化碳后生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，通過(guò)過(guò)濾得到碳酸氫鈉溶液（溶液C）和氫氧化鋁（固體D）；固體D（Al（OH）₃）與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁，硫酸鋁與硫酸鉀加熱可以得到明礬[KAl（SO₄）₂•12H₂O]，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：廢舊易拉罐碎屑的主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)，鋁與熱氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，過(guò)濾后得到溶液A為偏鋁酸鈉溶液，固體B為Fe、Mg；溶液A中通入過(guò)量二氧化碳后生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，通過(guò)過(guò)濾得到碳酸氫鈉溶液（溶液C）和氫氧化鋁（固體D）；固體D[Al（OH）₃]與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁，硫酸鋁與硫酸鉀加熱可以得到明礬[KAl（SO₄）₂•12H₂O]，
（1）操作1與操作都是分離難溶物和溶液，操作方法為過(guò)濾，
故答案為：過(guò)濾；
（2）原料溶解過(guò)程為鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑；
（3）固體D為Al（OH）₃，Al（OH）₃與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，反應(yīng)的離子方程式是：Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O；
（4）根據(jù)分析可知，溶液C為NaHCO₃溶液，
故答案為：NaHCO₃；
（5）取少量固體B，加入稀硫酸使其溶解，觀察到有無(wú)色氣體生成，F(xiàn)e與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，向溶液中KSCN溶液后不變色，再加入氯水溶液立即變紅，證明反應(yīng)后溶液中含有亞鐵離子，則固體B中含有鐵，
故答案為：KSCN溶液和氯水．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了制備方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，根據(jù)制備流程明確實(shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，注意熟 練掌握常見(jiàn)元素及其化合物性質(zhì)，明確常見(jiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>