Question

5．某探究小組在實驗室中用鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還含有Fe₂O₃、SiO₂）提取氧化鋁．回答下列問題：

（1）在實驗中需用1mol•L^-1的NaOH溶液480mL，配制該溶液已有下列儀器：托盤天平（砝碼）、膠頭滴管、藥匙、玻璃棒，還缺少的儀器是500mL容量瓶、燒杯．在灼燒操作中用到下列儀器中的一種，其名稱如圖1是坩堝．

（2）寫出步驟①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O
（3）操作③中洗滌如何操作向過濾器中加入蒸餾水，使水剛好沒過沉淀物，等水自然流盡后，重復(fù)操作2～3次
（4）甲同學(xué)在實驗室中用下列裝置制備CO₂氣體，并通入濾液B中制取Al（OH）₃時，結(jié)果沒有產(chǎn)生預(yù)期現(xiàn)象．
乙同學(xué)分析認為：甲同學(xué)通入CO₂不足是導(dǎo)致實驗失敗的原因之一．你認為乙的分析是否合理？合理．若合理，請用離子方程式解釋其原因2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O．（若你認為不合理，該空不作答）
丙同學(xué)分析認為：甲同學(xué)通入的CO₂中含有HCl氣體，也是導(dǎo)致實驗失敗的原因，在實驗中增加某裝置可解決這個問題．請幫助該同學(xué)注明該裝置中的試劑名稱為．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法以及儀器的選擇回答即可，依據(jù)灼燒需要的儀器選擇即可；
（2）氧化鋁是兩性氧化物，既溶液強酸又溶于強堿．只Fe₂O₃溶于強酸，不溶于堿，SiO₂只溶于強堿，不溶于酸．①為鹽酸，則在①得到濾液中含有鋁離子、鐵離子，濾渣為二氧化硅；
（3）依據(jù)濾渣的洗滌方法解答即可；
（4）二氧化碳不足量時，只發(fā)生CO₂和NaOH的反應(yīng)；
除去CO₂中的HCl用飽和NaHCO₃溶液，且洗氣裝置中導(dǎo)氣管遵循“長進短出”原則．

解答 解：（1）在實驗中需用1mol•L^-1的NaOH溶液480mL，但是實驗室中無480mL的容量瓶，依據(jù)“大而近”的儀器選擇原則，故應(yīng)選取500mL容量瓶，配制該溶液需要溶解固體，故還需要燒杯，灼燒需要耐高溫的材料，故選擇坩堝，
故答案為：500mL容量瓶、燒杯；坩堝；
（2）①為鹽酸，則在①得到濾液中含有鋁離子、鐵離子，濾渣為二氧化硅．①氧化鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，離子反應(yīng)方程式為：Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵與水，離子反應(yīng)方程式為：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，
故答案為：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O；
（3）濾渣的洗滌方法為：沿玻璃棒向漏斗中注入少量水，使水面浸過沉淀物，并不漫過濾紙邊緣，等水濾出后，再次加水洗滌，反復(fù)幾次，即可把固體洗滌干凈，
故答案為：向過濾器中加入蒸餾水，使水剛好沒過沉淀物，等水自然流盡后，重復(fù)操作2～3次；
（4）濾液中含有過量的NaOH，二氧化碳不足量時，先發(fā)生CO₂和NaOH的反應(yīng)，所以該同學(xué)解釋合理，離子方程式為2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O，除去CO₂中的HCl用飽和NaHCO₃溶液，且洗氣裝置中導(dǎo)氣管遵循“長進短出”原則，該裝置圖為，
故答案為：合理；2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O；．

點評 本題考查用鋁土礦提取氧化鋁，理解工藝流程是解題的關(guān)鍵，平時注意分析問題、解決問題的能力的培養(yǎng)，題目難度中等．