Question

堿式氯化鋁是某種高效凈水劑的主要成分，實驗室利用鋁土礦（主要含Al₂O₃，還含少量Fe₂O₃及其他不溶雜質）制取堿式氯化鋁的過程如下：

（1）溶解鋁土礦需要使用質量分數(shù)為15%的鹽酸，所需的玻璃儀器有：

 

．
（2）鹽酸溶解鋁土礦過程中，發(fā)生反應的主要離子方程式為

 

，其目的是

 

．
（3）從不引入雜質去考慮，調節(jié)溶液的pH時加入的物質最好為

 

（填序號）．
A．NaOH      B．Al   C．氨水     D．Al₂O₃
（4）寫出用pH試紙測定加入試劑X后所得溶液pH的操作：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，

 

，得出被測液的pH．
（5）實驗室利用濃HCl與大理石制取CO₂的實驗裝置如圖所示：

則各裝置中導管的連接順序的連接順序為

 

，裝置C中盛放的試劑為

 

，其作用是

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用,制備實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：鋁土礦加鹽酸溶解，發(fā)生反應為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，再加鋁粉消耗過量的鹽酸生成三氯化鋁，過濾得到氯化鐵和三氯化鋁溶液，加試劑X調節(jié)PH至5使氫氧化鐵沉淀而除去，過濾得到純的三氯化鋁溶液，再蒸發(fā)濃縮得到產品，
（1）濃鹽酸配20%的鹽酸用到的儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒；
（2）氧化鋁 氧化鐵屬于堿性氧化物，均能和強酸之間反應生成對應的鹽和水；目的將鋁土礦中的Al₂O₃及Fe₂O₃轉化為鹽，與其他不溶雜質分離；
（3）從不引入雜質角度去考慮，根據選項判斷能選擇的試劑；
（4）根據用pH試紙測定加入試劑X后所得溶液pH的操作方法解答；
（5）根據制取的二氧化碳中含有氯化氫和水蒸氣，應先通飽和NaHCO₃溶液出氯化氫，再通過濃硫酸除水蒸氣進行連接儀器并解答．

解答： 解：鋁土礦加鹽酸溶解，發(fā)生反應為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，再加鋁粉消耗過量的鹽酸生成三氯化鋁，過濾得到氯化鐵和三氯化鋁溶液，加試劑X調節(jié)PH至5使氫氧化鐵沉淀而除去，過濾得到純的三氯化鋁溶液，再蒸發(fā)濃縮得到產品，
（1）濃鹽酸配20%的鹽酸用到的儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒，故答案為：量筒、燒杯、玻璃棒；
（2）氧化鋁 氧化鐵屬于堿性氧化物，均能和強酸之間反應生成對應的鹽和水，反應的方程式為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，目的將鋁土礦中的Al₂O₃及Fe₂O₃轉化為鹽，與其他不溶雜質分離；
故答案為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；將鋁土礦中的Al₂O₃及Fe₂O₃轉化為鹽，與其他不溶雜質分離；
（3）從不引入雜質角度去考慮，加入NaOH和氨水會引入鈉離子和銨根離子，故選BD；
（4）用pH試紙測定加入試劑X后所得溶液pH的操作為在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，將被測液滴到試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，得出被測液的pH，故答案為：將被測液滴到試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較；
（5）因為制取的二氧化碳用濃鹽酸與碳酸鈣，所以制得的二氧化碳中含有氯化氫和水蒸氣，應先通飽和NaHCO₃溶液出氯化氫，再通過濃硫酸除水蒸氣，所以裝置中導管的連接順序為acdfeb；裝置C中盛放的試劑為 飽和NaHCO₃溶液，作用是除去CO₂中含有的HCl．
故答案為：acdfeb；  飽和NaHCO₃溶液；  除去CO₂中含有的HCl；

點評：本題是一道考查物質的性質知識的工藝流程題目，要求學生具有分析和解決問題的能力，難度大，綜合性強．