Question

【題目】工業(yè)制取皮革加工中的鞣化劑硝酸鋁，是用鋁灰與燒堿、硝酸反應(yīng)制得的。鋁灰是鋁、氧化鋁和氧化鐵的混合物。產(chǎn)品硝酸鋁晶體為Al(NO3)3·nH2O。

已知偏鋁酸鹽能與一般的酸反應(yīng)，如：NaAlO2+HNO3+H2O→NaNO3+Al(OH)3↓

生產(chǎn)流程如圖：

完成下列填空：

（1）用氫氧化鈉固體配制30%的氫氧化鈉溶液，除燒杯、玻璃棒外還需（選填編號）___。

A. B. C. D.

說出流程中產(chǎn)生的濾渣的一種用途是___。制作一個過濾器需要___。流程中操作x的名稱是____。

（2）反應(yīng)Ⅱ加入的硝酸必須適量，原因是___。反應(yīng)Ⅲ加入的硝酸要稍過量，原因是___。

（3）從反應(yīng)Ⅲ所得的溶液制成產(chǎn)品的步驟依次為減壓蒸發(fā)，___，過濾，___，低溫烘干。

（4）為測定所得的產(chǎn)品的純度，質(zhì)檢人員稱取產(chǎn)品Wg，溶于水配成500mL溶液，從中取出25.00mL，加入過量已知濃度的氨水充分反應(yīng)后，剩余的氨水用已知濃度的鹽酸溶液進(jìn)行測定。通過計(jì)算便可得出產(chǎn)品的純度。

①上述過程屬于定量實(shí)驗(yàn)。其中除配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液外，還有一個是___，該實(shí)驗(yàn)過程中要進(jìn)行多次讀數(shù)，讀數(shù)的方法是讀出與___的刻度值。

②任意寫出一個該測定過程中所涉及的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式：___。

Answer 1

【答案】B 作顏料（或煉鐵） 漏斗和濾紙 過濾 硝酸不足或過量，都會使鋁元素?fù)p耗，而浪費(fèi)原料、降低產(chǎn)量 稍過量的硝酸可抑制硝酸鋁水解，有利提取產(chǎn)品 （冷卻）結(jié)晶 洗滌（晶體） （酸堿）中和滴定 滴定管內(nèi)壁上白底藍(lán)線的粗細(xì)交界處相平 Al3++3NH3H2O→Al(OH)3↓+3NH4+或NH3H2O+H+→NH4++H2O

【解析】

鋁灰用氫氧化鈉溶液溶解，鋁、氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，氧化鐵不反應(yīng)，過濾后形成濾渣，濾液中含有偏鋁酸鈉和未反應(yīng)的NaOH，加入硝酸中和未反應(yīng)的氫氧化鈉，并將偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，再過濾分離，氫氧化鋁沉淀再用硝酸溶解，得到硝酸鋁溶液，經(jīng)過一系列操作得到硝酸鋁晶體，結(jié)合溶液的配制和物質(zhì)的性質(zhì)分析解答。

(1)用氫氧化鈉固體配制30%的氫氧化鈉溶液，需要用天平稱量氫氧化鈉，用量筒量取水的體積，在燒杯中溶解，并用玻璃棒攪拌，因此除燒杯、玻璃棒外還需要的儀器是量筒；流程中產(chǎn)生的濾渣是氧化鐵，可以用作紅色顏料，也可以用于煉鐵；制作一個過濾器需要漏斗和濾紙；根據(jù)圖示，流程中操作x是分離溶液和沉淀，為過濾，故答案為：B；作顏料(或煉鐵)；漏斗和濾紙；過濾；

(2)硝酸屬于強(qiáng)酸，可以溶解氫氧化鋁沉淀，導(dǎo)致Al元素?fù)p失，因此反應(yīng)Ⅱ加入的硝酸必須適量；反應(yīng)Ⅲ加入的硝酸要稍過量，因?yàn)橄跛徜X會水解，稍過量的硝酸可抑制硝酸鋁水解，有利提取產(chǎn)品，故答案為：硝酸不足或過量，都會使鋁元素?fù)p耗，而浪費(fèi)原料、降低產(chǎn)量；稍過量的硝酸可抑制硝酸鋁水解，有利提取產(chǎn)品；

(3)從反應(yīng)Ⅲ所得溶液中得到硝酸鋁晶體的步驟依次是：減壓蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、低溫烘干，故答案為：冷卻結(jié)晶；洗滌；

(4)①常見的定量實(shí)驗(yàn)包括配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液外，還有一個是(酸堿)中和滴定；中和滴定實(shí)驗(yàn)過程中要進(jìn)行多次讀數(shù)，讀數(shù)的方法是讀出與滴定管內(nèi)壁上白底藍(lán)線的粗細(xì)交界處相平的刻度值，故答案為：(酸堿)中和滴定；滴定管內(nèi)壁上白底藍(lán)線的粗細(xì)交界處相平；

②稱取產(chǎn)品Wg，溶于水配成500mL溶液，從中取出25.00mL，加入過量已知濃度的氨水，硝酸鋁與氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和硝酸銨，充分反應(yīng)后，剩余的氨水用已知濃度的鹽酸溶液進(jìn)行測定，氨水與鹽酸反應(yīng)生成氯化銨和水，測定過程中所涉及的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式有Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+、NH3H2O+H+=NH4++H2O，故答案為：Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+或NH3H2O+H+=NH4++H2O。