【題目】某興趣小組用鋁箔制備Al2O3、AlCl3·6H2O及明礬大晶體,具體流程如下:
已知:AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚;明礬在水中的溶解度如下表。
溫度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 90 |
溶解度/g | 3.00 | 3.99 | 5.90 | 8.39 | 11.7 | 24.8 | 71.0 | 109 |
請回答:
(1)步驟Ⅰ中的化學(xué)方程式_________;步驟Ⅱ中生成Al(OH)3的離子方程式___________。
(2)步驟Ⅲ,下列操作合理的是____________。
A.坩堝洗凈后,無需擦干,即可加入Al(OH)3灼燒
B.為了得到純Al2O3,需灼燒至恒重
C.若用坩堝鉗移動(dòng)灼熱的坩堝,需預(yù)熱坩堝鉗
D.坩堝取下后放在石棉網(wǎng)上冷卻待用
E.為確保稱量準(zhǔn)確,灼燒后應(yīng)趁熱稱重
(3)步驟Ⅳ,選出在培養(yǎng)規(guī)則明礬大晶體過程中合理的操作并排序_______________。
①迅速降至室溫 ②用玻璃棒摩擦器壁 ③配制90℃的明礬飽和溶液 ④自然冷卻至室溫 ⑤選規(guī)則明礬小晶體并懸掛在溶液中央 ⑥配制高于室溫10-20℃的明礬飽和溶液
(4)由溶液A制備AlCl3·6H2O的裝置如下圖:
①通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和________________________。
②步驟Ⅴ,抽濾時(shí),用玻璃纖維替代濾紙的理由是_____;洗滌時(shí),合適的洗滌劑是_____。
③步驟Ⅵ,為得到純凈的AlCl3·6H2O,宜采用的干燥方式是______________。
【答案】 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- BCD ⑥⑤④ 降低AlCl3溶解度,使其以AlCl3·6H2O晶體形式析出 強(qiáng)酸性環(huán)境會(huì)腐蝕濾紙 飽和氯化鋁溶液 用濾紙吸干
【解析】根據(jù)流程圖,鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,在偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁膠狀沉淀,洗滌后得到氫氧化鋁,灼燒得到氧化鋁;氫氧化鋁用硫酸溶解后與硫酸鉀溶液混合,結(jié)晶析出明礬晶體;氫氧化鋁膠狀沉淀用鹽酸溶解,生成氯化鋁溶液,在氯化氫氣流中蒸發(fā)得到氯化鋁晶體。
(1)步驟Ⅰ中鋁與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;步驟Ⅱ中偏鋁酸鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)生成Al(OH)3的離子方程式為AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故答案為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(2)A.坩堝洗凈后,需要擦干,否則灼燒時(shí)容易使坩堝炸裂,故A錯(cuò)誤;B.為了得到純Al2O3,需灼燒至恒重,時(shí)氫氧化鋁完全分解,故B正確;C.若用坩堝鉗移動(dòng)灼熱的坩堝,需預(yù)熱坩堝鉗,防止坩堝遇冷炸裂,故C正確;D.熱的坩堝取下后放在石棉網(wǎng)上冷卻待用,不能放在桌面上,防止灼傷桌面,故D正確;E.為確保稱量準(zhǔn)確,灼燒后應(yīng)冷卻后稱重,故E錯(cuò)誤;故選BCD;
(3)步驟Ⅳ中在培養(yǎng)規(guī)則明礬大晶體過程中,需要配制高于室溫10-20℃的明礬飽和溶液,選規(guī)則明礬小晶體并懸掛在溶液中央,自然冷卻至室溫,讓明礬小晶體逐漸長大,故答案為:⑥⑤④;
(4)①通入HCl可以抑制AlCl3水解,增大了溶液中的鋁離子濃度,可以降低AlCl3溶解度,使其以AlCl3·6H2O晶體形式析出,故答案為:降低AlCl3溶解度,使其以AlCl3·6H2O晶體形式析出;
②步驟Ⅴ,抽濾時(shí),由于溶液顯強(qiáng)酸性,會(huì)腐蝕濾紙,因此需要用玻璃纖維替代濾紙,洗滌時(shí),為了減少AlCl3·6H2O晶體的損失,根據(jù)AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚,應(yīng)該選擇飽和氯化鋁溶液進(jìn)行洗滌,故答案為:強(qiáng)酸性環(huán)境會(huì)腐蝕濾紙;飽和氯化鋁溶液;
③AlCl3·6H2O晶體受熱容易分解,為得到純凈的AlCl3·6H2O,可以采用濾紙吸干的方式干燥晶體,故答案為:用濾紙吸干。
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B.先滴加KSCN溶液,不顯紅色,再滴加氯水后顯紅色
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D.只需滴加KSCN溶液
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B. 先加足量溴水,然后再加入酸性高錳酸鉀溶液
C. 分別點(diǎn)燃這兩種液體,觀察現(xiàn)象
D. 加入濃硫酸與濃硝酸后加熱
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B. 實(shí)驗(yàn)室中從海帶中獲得I2,需要用到的主要儀器有蒸發(fā)皿、漏斗、燒杯、分液漏斗等
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類別 | 酸性氧化物 | 堿性氧化物 | 酸 | 堿 | 鹽 |
A | CO2 | SiO2 | H2SO4 | Na2CO3 | NaHCO3 |
B | CO | Na2O | HCl | NaOH | NaCl |
C | SO2 | Na2O2 | CH3COOH | KOH | CaF2 |
D | SO3 | CaO | HNO3 | Ca(OH)2 | CaCO3 |
A. AB. BC. CD. D
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