Question

13．氯化鋁可制備無機高分子混凝劑，在有機合成中有廣泛的用途．完成下列填空：
（1）實驗室配制氯化鋁溶液時加入鹽酸的目的是抑制氯化鋁（或Al³⁺）水解．
（2）向A1C1₃溶液中通入過量氣體或加入過量溶液，最終得到無色澄清溶液的是ab（選填編號）．
a．CO₂ b．NaOH   c．NaAlO₂  d．Na₂CO₃
（3）用滴管向試管中滴加少重A1C1₃溶液時，滴管不得伸入試管中的理由是防止試劑被污染．用試管夾夾持上述試管在酒精燈上加熱時，不斷上下移動試管的目的是防止局部受熱引起暴沸．
（4）另取適量A1C1₃溶液，用小火加熱，使水蒸干，生成白色固體的組成可表示為：A1（OH）₃Cl（6-n），為確定n的值，取3.490g白色固體，全部溶解在含有0.1120mol的HNO₃的稀鹽酸（足重）中，并加水稀釋成100mL，將溶液分成兩等份，進行如下實驗：
①一份與足量氨水充分反應后過濾、洗滌、灼燒，最后得A1₂O₃的質(zhì)量為1.020g．判斷加入氨水已足量的操作方法是靜置，向上層淸液中繼續(xù)滴加氨水，無沉淀生成．過濾、洗滌后至少要灼燒2次（填寫數(shù)字）；測定樣品中鋁元素含量時不選擇測定干燥A1 （OH） ₃的質(zhì)量，而是測定A1₂O₃的質(zhì)量的原因可能是c （填編號）．
a．A1₂O₃的質(zhì)量比A1（OH）₃大，誤差小
b．沉淀A1（OH）₃時不完全
c．灼燒氧化鋁時不分解
②從另一份溶液中取出20.00mL，用0.1290mol/L的標準NaOH溶液滴定過量的硝酸，滴定前滴定管讀數(shù)為0.00mL，終點時滴定管液面（局部）如圖所示，則滴定管的讀數(shù)為18.60mL．
③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算n值的方法有多種，確定Al₂ （OH） nCl（ e-n）中n的值為5．

Answer 1

分析 （1）Al³⁺易水解，水解生成H⁺，配制溶液時，可加入鹽酸抑制AlCl₃水解，防止生成沉淀而導致溶液變渾濁；
（2）a．AlCl₃和CO₂ 不反應；
b．AlCl₃和過量的氫氧化鈉反應生成NaAlO₂溶液；
c．AlCl₃和NaAlO₂發(fā)生雙水解；
d．AlCl₃和Na₂CO₃發(fā)生雙水解；
（3）向試管中滴加溶液時應“垂直、懸空”，用試管夾夾持上述試管在酒精燈上加熱時，要上下移動試管，防止局部暴沸；
（4）①判斷試劑已過量的方法是繼續(xù)滴加；當氨水加入過量時，去上層清液繼續(xù)滴加氨水，則無沉淀生成；將所得的Al（OH）₃沉淀至少灼燒2-3次，至兩次質(zhì)量差不超過0.1g即說明Al（OH）₃分解完全得Al₂O₃，不選擇測定干燥Al（OH）₃的質(zhì)量，而是測定Al₂O₃的質(zhì)量的原因是Al（OH）₃熱穩(wěn)定性不如Al₂O₃好；
②滴定管零刻度在上方，讀數(shù)讀到0.01mL；
③根據(jù)0.1120mol HNO₃的消耗有兩個原因：被3.490gAl₂（OH）_nCl_（6-n）中OH^-消耗的和被0.1290mol/L的標準NaOH溶液消耗，據(jù)此計算．

解答 解：（1）氯化鋁電離出的Al³⁺易水解，水解生成H⁺，水解的離子方程式為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，加入鹽酸能抑制其水解，
故答案為：抑制氯化鋁（或Al³⁺）水解；
（2）a．AlCl₃和CO₂ 不反應，故溶液仍為澄清，故a正確；
b．AlCl₃和過量的氫氧化鈉反應生成NaAlO₂溶液：AlCl₃+4NaOH=3NaCl+NaAlO₂+2H₂O，得澄清溶液，故b正確；
c．AlCl₃和NaAlO₂發(fā)生雙水解：AlCl₃+3NaAlO₂+6H₂O=4Al（OH）₃↓+3NaCl，得不到澄清溶液，故c錯誤；
d．AlCl₃和Na₂CO₃發(fā)生雙水解：2AlCl₃+3Na₂CO₃+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑，得不到澄清溶液，故d錯誤；
故答案為：ab；
（3）向試管中滴加溶液時應“垂直、懸空”，目的是防止污染試劑；用試管夾夾持上述試管在酒精燈上加熱時，要上下移動試管防止局部暴沸，
故答案為：防止試劑被污染；防止局部受熱引起暴沸；
（4）①判斷試劑已過量的方法是繼續(xù)滴加，即當氨水加入過量時，去上層清液繼續(xù)滴加氨水，則無沉淀生成；將所得的Al（OH）₃沉淀至少灼燒2-3次，至兩次質(zhì)量差不超過0.1g即說明Al（OH）₃分解完全得Al₂O₃，不選擇測定干燥Al（OH）₃的質(zhì)量，而是測定Al₂O₃的質(zhì)量的原因是干燥Al（OH）₃時易分解失水而灼燒Al₂O₃不失水，所以c符合；
故答案為：靜置，向上層淸液中繼續(xù)滴加氨水，無沉淀生成；2；c；
②滴定管的0刻度在上，故滴定管的讀數(shù)為18.60mL，則消耗的氫氧化鈉的體積為18.60mL，
故答案為：18.60；
③根據(jù)0.1120mol HNO₃的消耗有兩個原因：被3.490gAl₂（OH）_nCl_（6-n）中OH^-消耗的和被0.1290mol/L的標準NaOH溶液消耗，可有：0.112mol=$\frac{3.490g}{（267-18.5n）g/mol}$×n+0.129mol/L×0.0186L×5，解得n=5，
故答案為：5．

點評 本題考查了鋁及其化合物的性質(zhì)和酸堿中和滴定的有關(guān)內(nèi)容，綜合性較強，注意計算過程中數(shù)據(jù)的處理，題目難度中等．