Question

17．某化學(xué)興趣小組用鋁、鐵合金（含某種不溶于酸和堿的惰性雜質(zhì)）制取純凈的氯化鋁溶液與綠礬晶體，以探索工業(yè)廢料的再利用．甲同學(xué)設(shè)計的實驗方案如下：

試回答下列問題：
（1）由沉淀B是氫氧化亞鐵．
（2）甲同學(xué)設(shè)計的方案中，由濾液C出發(fā)，有兩種方法制備純凈的氯化鋁溶液．你認(rèn)為該采用方法②，原因是因為方法①中得到的AlCl₃溶液中含有大量的氯化鈉雜質(zhì)，方法②得到的是純凈的AlCl₃溶液．寫出方法②中得到沉淀D的化學(xué)方程式：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃．
（3）寫出合金在燒堿中發(fā)生的化學(xué)方程式：2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

Answer 1

分析 鋁、鐵合金（含某種不溶于酸和堿的惰性雜質(zhì)）的合金加入足量鹽酸溶解，過濾，得到濾液A為氯化鋁、氯化亞鐵，加入足量氫氧化鈉溶液過濾得到濾液C為偏鋁酸鈉溶液，和沉淀B為氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵和硫酸反應(yīng)可得硫酸亞鐵溶液，進(jìn)而獲得硫酸亞鐵晶體，濾液C中加入足量的鹽酸氯化鋁溶液，濾液C中通入二氧化碳生成沉淀D為氫氧化鋁，氫氧化鋁中加入鹽酸也生成氯化鋁溶液，據(jù)此答題．

解答 解：鋁、鐵合金（含某種不溶于酸和堿的惰性雜質(zhì)）的合金加入足量鹽酸溶解，過濾，得到濾液A為氯化鋁、氯化亞鐵，加入足量氫氧化鈉溶液過濾得到濾液C為偏鋁酸鈉溶液，和沉淀B為氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵和硫酸反應(yīng)可得硫酸亞鐵溶液，進(jìn)而獲得硫酸亞鐵晶體，濾液C中加入足量的鹽酸氯化鋁溶液，濾液C中通入二氧化碳生成沉淀D為氫氧化鋁，氫氧化鋁中加入鹽酸也生成氯化鋁溶液，
（1）根據(jù)上面的分析可知，沉淀B為氫氧化亞鐵，
故答案為：氫氧化亞鐵；
（2）方法①偏鋁酸鈉和過量的鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氯化鈉的混合物，而方法②向偏鋁酸鈉中通入足量的二氧化碳，會得到純凈的氫氧化鋁沉淀，再用鹽酸溶解，所得溶液的成分只有氯化鋁，所以方法②更合理，方法②中偏鋁酸鈉和過量的二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，反應(yīng)的方程式為：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，
故答案為：②；因為方法①中得到的AlCl₃溶液中含有大量的氯化鈉雜質(zhì)，方法②得到的是純凈的AlCl₃溶液；NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃；
（3）鋁、鐵合金在燒堿中鋁和氫氧化鈉反應(yīng)，鐵不反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案為：2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的制備，為高考常見題型，題目涉及實驗方案的分析、化學(xué)方程的書寫、物質(zhì)的分離和提純等知識，難度中等，充分考查了學(xué)生分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．