Question

7．某工業(yè)原料主要成分是NH₄Cl、FeCl₃和AlCl₃，利用此原料可以得到多種工業(yè)產(chǎn)品，分折下面流程，回答問(wèn)題

已知Ksp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38
（1）用稀硫酸中和等體積等pH值的氨水和燒堿溶液，前者需要消耗的酸液體積大（填“大”、“小”或“相同”）；
（2）計(jì)算溶液②中Fe³⁺的物質(zhì)的量濃度為4.0×10^-20　mol/L；
（3）此時(shí)緩沖溶液中 c（NH₄⁺ ）＞c（Cl^-）（填＞，=，＜）
（4）沉淀①中加人過(guò)量NaOH反應(yīng)的離子方程式：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（5）溶液④中含有Al₃Cl₃，加熱蒸干Al₃Cl₃，溶液最終得到Al₂O₃，若想得到AlCl₃晶體，應(yīng)采取的措施是在HCl（g）氛圍中加熱蒸干．

Answer 1

分析 原料中中含有NH₄Cl、FeCl₃ 和AlCl₃ ，加入水溶解得到溶液①，在溶液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH=8.0，得到沉淀①為Fe（OH）₃、Al（OH）₃，加入過(guò)量NaOH，由于Al（OH）₃與氫氧化鈉反應(yīng)，則溶液③為NaAlO₂，加入過(guò)量鹽酸可生成氯化鋁，沉淀②為Fe（OH）₃，加熱分解生成氧化鐵，可得到紅色顏料，溶液②主要含有氯化銨和氨水，可得到緩沖溶液，以此解答該題．

解答 解：原料中中含有NH₄Cl、FeCl₃ 和AlCl₃ ，加入水溶解得到溶液①，在溶液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH=8.0，得到沉淀①為Fe（OH）₃、Al（OH）₃，加入過(guò)量NaOH，由于Al（OH）₃與氫氧化鈉反應(yīng)，則溶液③為NaAlO₂，加入過(guò)量鹽酸可生成氯化鋁，沉淀②為Fe（OH）₃，加熱分解生成氧化鐵，可得到紅色顏料，溶液②主要含有氯化銨和氨水，可得到緩沖溶液，
（1）由于一水合氨為弱電解質(zhì)，不能完全電離，則pH值的氨水和燒堿溶液相比較，氨水濃度較大，用稀硫酸中和時(shí)消耗酸液體積較大，
故答案為：大；
（2）在溶液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH=8.0，過(guò)濾得到溶液②，此時(shí)c（OH^-）=1×10^-6mol/L，c（Fe³⁺）=$\frac{4.0×10{\;}^{-38}}{（1.0×10{\;}^{-6}）^{3}}$mol/L=4.0×10^-20mol/L，
故答案為：4.0×10^-20；
（3）緩沖溶液中電荷守恒c（NH⁺₄）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-），將溶液②調(diào)節(jié)pH=9.2可到緩沖溶液，所以c（H⁺）＜c（OH^-），則有c（NH⁺₄）＞c（Cl^-），
故答案為：＞；
（4）沉淀①為Fe（OH）₃、Al（OH）₃，沉淀①中加人過(guò)量NaOH反應(yīng)的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（5）溶液④中含有AlCl₃，由于鋁離子水解生成氫氧化鋁，氫氧化鋁受熱分解得氧化鋁，所以加熱蒸干AlCl₃，溶液最終得到，若想得到AlCl₃晶體，要防止鋁離子水解，所以應(yīng)采取的措施是在HCl（g）氛圍中加熱蒸干，
故答案為：Al₂O₃；在HCl（g）氛圍中加熱蒸干；

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離、提純，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，題目著重于弱電解質(zhì)的電離和鹽類(lèi)水解的考查，注意把握解答問(wèn)題的角度，難度中等．