Question

17．某研究性學(xué)習(xí)小組以不純的氧化鋁（含F(xiàn)e₂O₃雜質(zhì)）為原料，設(shè)計(jì)了冶煉鋁的工藝流程（部分反應(yīng)產(chǎn)物沒有標(biāo)出）：

（1）試劑X的化學(xué)式為NaOH，反應(yīng)Ⅰ的離子方程式是Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O．實(shí)驗(yàn)室配制480mL 1mol•L^-1的X溶液必須用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還有500 mL容量瓶．
（2）通入過量的M、N的化學(xué)式分別為CO₂、NH₃，反應(yīng)Ⅱ、Ⅳ的離子方程式分別為CO₂+2H₂O+AlO₂^-═Al（OH）₃↓+HCO₃^-、Al³⁺+3NH₃+3H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（3）按照方案設(shè)計(jì)，試劑Z的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH為3.1，以生成沉淀b[Fe（OH）₃]．試劑Z可選用AD（填選項(xiàng)字母）．
A．Al₂O₃            B．H₂SO₄        C．NaOH          D．Al（OH）₃．

Answer 1

分析 流程圖分析可知，方案一是原料和過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)過濾得到沉淀a為Fe₂O₃，溶液a為偏鋁酸鈉溶液，通入過量的M為二氧化碳，和偏鋁酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀，生成的氫氧化鋁沉淀，加熱分解生成氧化鋁和水，電解熔融氧化鋁得到金屬鋁；
方案二：是原料加入試劑Y為硫酸，得到硫酸鋁和硫酸鐵混合溶液，加入試劑Z為調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀，過濾得到沉淀b為氫氧化鐵沉淀，濾液為硫酸鋁溶液，通入過量的氨氣反應(yīng)后過濾得到硫酸銨和氫氧化鋁沉淀，灼燒分解得到氧化鋁，電解熔融氧化鋁得到金屬鋁，依據(jù)上述分析回答問題；

解答 解：流程圖分析可知，方案一是原料和過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)過濾得到沉淀a為Fe₂O₃，溶液a為偏鋁酸鈉溶液，通入過量的M為二氧化碳，和偏鋁酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀，生成的氫氧化鋁沉淀，加熱分解生成氧化鋁和水，電解熔融氧化鋁得到金屬鋁；
方案二：是原料加入試劑Y為硫酸，得到硫酸鋁和硫酸鐵混合溶液，加入試劑Z為調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀，過濾得到沉淀b為氫氧化鐵沉淀，濾液為硫酸鋁溶液，通入過量的氨氣反應(yīng)后過濾得到硫酸銨和氫氧化鋁沉淀，灼燒分解得到氧化鋁，電解熔融氧化鋁得到金屬鋁，
（1）試劑X的化學(xué)式為NaOH，反應(yīng)Ⅰ是氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式是Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O，實(shí)驗(yàn)室配制480mL 1mol•L^-1的X溶液，容量瓶無480ml的所以選擇500ml容量瓶配制溶液，必須用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還有500 mL容量瓶，
故答案為：NaOH；Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；500 mL容量瓶
（2）分析可知通入過量的M、N的化學(xué)式分別為CO₂，NH₃ ，反應(yīng)Ⅱ、Ⅳ的離子方程式分別為CO₂+2H₂O+AlO₂^-═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；Al³⁺+3NH₃+3H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：CO₂；NH₃ ；CO₂+2H₂O+AlO₂^-═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；Al³⁺+3NH₃+3H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（3）按照方案設(shè)計(jì)，試劑Z的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH為3.1，以生成沉淀b[Fe（OH）₃]，加入試劑Z能和酸反應(yīng)但不能引入鋅的雜質(zhì)，可選用AD，B．H₂SO₄ 不能調(diào)節(jié)溶液PH升高沉淀鐵離子，C．NaOH 會使鋁離子、鐵離子都沉淀，
故答案為：AD．

點(diǎn)評 本題考查了混合物的提純分離過程、物質(zhì)性質(zhì)的分析判斷、掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．