Question

18．氯化鋁可制備無機(jī)高分子混凝劑，在有機(jī)合成中有廣泛的用途．
完成下列填空：
（1）實(shí)驗(yàn)室配制氯化鋁溶液時(shí)加入鹽酸的目的是防止氯化鋁水解．
（2）往AlCl₃溶液中加入過量下列溶液，最終得到無色澄清溶液的是bd（選填編號）．
a．Na₂CO₃b．NaOHc．NaAlO₂d．H₂SO₄
（3）用滴管向試管中滴加少量AlCl₃溶液時(shí)，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(shí)，不斷上下移動(dòng)試管的目的是防止局部受熱引起暴沸．取AlCl₃溶液，用小火持續(xù)加熱至水剛好蒸干，生成白色固體的組成可表示為：Al（OH）₃Al₂（OH）_nCl_（6-n），為確定n的值，取3.490g白色固體，全部溶解在0.1120mol 的HNO₃（足量）中，并加水稀釋成100mL，將溶液分成兩等份，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
（4）一份與足量氨水充分反應(yīng)后過濾、洗滌、灼燒，最后得Al₂O₃的質(zhì)量為1.020g．判斷加入氨水已足量的操作是靜置，取上層清液，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(shí)不選擇測定干燥Al（OH）₃的質(zhì)量，而是測定Al₂O₃的質(zhì)量的原因可能是ad（選填編號）．
a．干燥Al（OH）₃固體時(shí)易失水   b．Al₂O₃的質(zhì)量比Al（OH）₃大，誤差小
c．沉淀Al（OH）₃時(shí)不完全d．灼燒氧化鋁時(shí)不分解
（5）從另一份溶液中取出20.00mL，用0.1290mol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定過量的硝酸，滴定前滴定管讀數(shù)為0.00mL，終點(diǎn)時(shí)滴定管液面（局部）如圖所示（背景為白底藍(lán)線的滴定管）．則滴定管的讀數(shù)18.60mL，Al₂（OH）_nCl_（6-n）中n的值為5．

Answer 1

分析 （1）氯化鋁水解顯酸性；
（2）a、AlCl₃和Na₂CO₃發(fā)生雙水解；
b、AlCl₃和過量的氫氧化鈉反應(yīng)生成NaAlO₂溶液；
c、AlCl₃和NaAlO₂發(fā)生雙水解；
d、AlCl₃和硫酸不反應(yīng)．
（3）向試管中滴加溶液時(shí)應(yīng)“垂直、懸空”，用試管夾夾持上述試管在酒精燈上加熱時(shí)，要上下移動(dòng)試管防止局部暴沸；AlCl₃溶液蒸干時(shí)水解被促進(jìn)，得Al（OH）₃；
（4）判斷試劑已過量的方法是繼續(xù)滴加；當(dāng)氨水加入過量時(shí)，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；
（5）滴定管的0刻度在上；根據(jù)0.1120mol HNO₃的消耗有兩個(gè)原因：被3.490gAl₂（OH）_nCl_（6-n）中OH^-消耗的和被0.1290mol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液消耗的，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：（1）氯化鋁水解顯酸性，加入鹽酸能抑制其水解，故答案為：防止氯化鋁水解；
（2）a、AlCl₃和Na₂CO₃發(fā)生雙水解：2AlCl₃+3Na₂CO₃+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑，得不到澄清溶液，故a錯(cuò)誤；
b、AlCl₃和過量的氫氧化鈉反應(yīng)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(cuò)誤；
d、AlCl₃和硫酸不反應(yīng)，故溶液仍為澄清，故d正確．
故選bd．
（3）向試管中滴加溶液時(shí)應(yīng)“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(shí)，要上下移動(dòng)試管防止局部暴沸；AlCl₃溶液蒸干時(shí)由于水解生成的HCl是揮發(fā)性酸，HCl的揮發(fā)導(dǎo)致水解被促進(jìn)，故最終得Al（OH）₃；
故答案為：防止試劑被污染；防止局部受熱引起暴沸；Al（OH）₃．
（4）判斷試劑已過量的方法是繼續(xù)滴加，即當(dāng)氨水加入過量時(shí)，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(shí)易分解失水而灼燒Al₂O₃不失水；故答案為：靜置，取上層清液，滴加氨水，無沉淀生成；2；ad；
（5）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；根據(jù)0.1120mol HNO₃的消耗有兩個(gè)原因：被3.490gAl₂（OH）_nCl_（6-n）中OH^-消耗的和被0.1290mol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液消耗的，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：18.60；5．

點(diǎn)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(qiáng)，注意計(jì)算過程中數(shù)據(jù)的處理．