Question

【題目】工業(yè)制取皮革加工中的鞣化劑硝酸鋁，是用鋁灰與燒堿、硝酸反應制得的。鋁灰是鋁、氧化鋁和氧化鐵的混合物。產品硝酸鋁晶體為Al(NO3)3·nH2O。

已知偏鋁酸鹽能與一般的酸反應，如：NaAlO2+HNO3+H2O→NaNO3+Al(OH)3↓

生產流程如圖：

完成下列填空：

（1）用氫氧化鈉固體配制30%的氫氧化鈉溶液，除燒杯、玻璃棒外還需（選填編號）___。

A. B. C. D.

說出流程中產生的濾渣的一種用途是___。制作一個過濾器需要___。流程中操作x的名稱是____。

（2）反應Ⅱ加入的硝酸必須適量，原因是___。反應Ⅲ加入的硝酸要稍過量，原因是___。

（3）從反應Ⅲ所得的溶液制成產品的步驟依次為減壓蒸發(fā)，___，過濾，___，低溫烘干。

（4）為測定所得的產品的純度，質檢人員稱取產品Wg，溶于水配成500mL溶液，從中取出25.00mL，加入過量已知濃度的氨水充分反應后，剩余的氨水用已知濃度的鹽酸溶液進行測定。通過計算便可得出產品的純度。

①上述過程屬于定量實驗。其中除配制一定物質的量濃度的溶液外，還有一個是___，該實驗過程中要進行多次讀數(shù)，讀數(shù)的方法是讀出與___的刻度值。

②任意寫出一個該測定過程中所涉及的化學反應的離子方程式：___。

Answer 1

【答案】B 作顏料（或煉鐵） 漏斗和濾紙 過濾 硝酸不足或過量，都會使鋁元素損耗，而浪費原料、降低產量 稍過量的硝酸可抑制硝酸鋁水解，有利提取產品 （冷卻）結晶 洗滌（晶體） （酸堿）中和滴定 滴定管內壁上白底藍線的粗細交界處相平 Al3++3NH3H2O→Al(OH)3↓+3NH4+或NH3H2O+H+→NH4++H2O

【解析】

鋁灰用氫氧化鈉溶液溶解，鋁、氧化鋁反應生成偏鋁酸鈉，氧化鐵不反應，過濾后形成濾渣，濾液中含有偏鋁酸鈉和未反應的NaOH，加入硝酸中和未反應的氫氧化鈉，并將偏鋁酸鈉轉化為氫氧化鋁沉淀，再過濾分離，氫氧化鋁沉淀再用硝酸溶解，得到硝酸鋁溶液，經過一系列操作得到硝酸鋁晶體，結合溶液的配制和物質的性質分析解答。

(1)用氫氧化鈉固體配制30%的氫氧化鈉溶液，需要用天平稱量氫氧化鈉，用量筒量取水的體積，在燒杯中溶解，并用玻璃棒攪拌，因此除燒杯、玻璃棒外還需要的儀器是量筒；流程中產生的濾渣是氧化鐵，可以用作紅色顏料，也可以用于煉鐵；制作一個過濾器需要漏斗和濾紙；根據圖示，流程中操作x是分離溶液和沉淀，為過濾，故答案為：B；作顏料(或煉鐵)；漏斗和濾紙；過濾；

(2)硝酸屬于強酸，可以溶解氫氧化鋁沉淀，導致Al元素損失，因此反應Ⅱ加入的硝酸必須適量；反應Ⅲ加入的硝酸要稍過量，因為硝酸鋁會水解，稍過量的硝酸可抑制硝酸鋁水解，有利提取產品，故答案為：硝酸不足或過量，都會使鋁元素損耗，而浪費原料、降低產量；稍過量的硝酸可抑制硝酸鋁水解，有利提取產品；

(3)從反應Ⅲ所得溶液中得到硝酸鋁晶體的步驟依次是：減壓蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾、洗滌、低溫烘干，故答案為：冷卻結晶；洗滌；

(4)①常見的定量實驗包括配制一定物質的量濃度的溶液外，還有一個是(酸堿)中和滴定；中和滴定實驗過程中要進行多次讀數(shù)，讀數(shù)的方法是讀出與滴定管內壁上白底藍線的粗細交界處相平的刻度值，故答案為：(酸堿)中和滴定；滴定管內壁上白底藍線的粗細交界處相平；

②稱取產品Wg，溶于水配成500mL溶液，從中取出25.00mL，加入過量已知濃度的氨水，硝酸鋁與氨水反應生成氫氧化鋁沉淀和硝酸銨，充分反應后，剩余的氨水用已知濃度的鹽酸溶液進行測定，氨水與鹽酸反應生成氯化銨和水，測定過程中所涉及的化學反應的離子方程式有Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+、NH3H2O+H+=NH4++H2O，故答案為：Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+或NH3H2O+H+=NH4++H2O。