Question

榴石礦石可以看作CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂組成，由榴石礦石制取氯化鈣和氧化鋁的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）榴石礦加鹽酸溶解后，溶液里除了Ca²⁺外，還含有的金屬離子是________。
（2）對(duì)溶液Ⅰ進(jìn)行操作時(shí)，控制溶液pH＝9～10 （有關(guān)氫氧化物沉淀的pH見下表）NaOH不能過量，若NaOH過量可能會(huì)導(dǎo)致_________溶解，      沉淀。

氫氧化物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Ca(OH)2
開始沉淀pH	1.5	3.3	12.0

（3）寫出向沉淀物A中加入過量氫氧化鈉溶液的離子方程式                   。
（4）①某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中用圖1裝置制取CO₂氣體并通入溶液Ⅱ中，結(jié)果沒有沉淀產(chǎn)生，可能的原是              ；為了能產(chǎn)生沉淀，該同學(xué)對(duì)圖1裝置進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)的方法為         。

②若將二氧化碳?xì)怏w通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，混合體系中除存在電離平衡、水解平衡外，還存在溶解平衡，用方程式表示該溶解平衡關(guān)系                           。

Answer 1

(1) Fe^3＋ Al^3＋(2)Al(OH)₃  Ca(OH)₂(3)Al(OH)₃＋OH^－=[Al(OH)₄]^－(4)①鹽酸揮發(fā)，制取的二氧化碳中含有鹽酸   在甲與乙之間加一盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶②CaCO₃(s)Ca²⁺(aq)+CO₃^2-(aq)

試題分析：榴石礦石中氧化鈣、氧化鋁、氧化鐵與鹽酸生成氯化鈣、氯化鋁、氯化鐵，二氧化硅不反應(yīng)。溶液I中控制pH=9～10，使Fe³⁺、Al³⁺完全沉淀，Ca²⁺不沉淀，若氫氧化鈉過量，則氫氧化鋁溶解，Ca²⁺也形成沉淀。沉淀物A為氫氧化鋁和氫氧化鐵的混合物，加入過量氫氧化鈉溶液，氫氧化鋁溶解生成偏鋁酸鈉，氫氧化鐵不溶，向偏鋁酸鈉、氫氧化鈉混合溶液中通入過量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉。將大理石與鹽酸產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w通入偏鋁酸鈉、氫氧化鈉混合溶液中無沉淀產(chǎn)生可能原因是二氧化碳?xì)怏w中含有大量氯化氫氣體，可將產(chǎn)生的氣體通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶。二氧化碳通入澄清石灰水生成碳酸鈣沉淀，CaCO₃(s)Ca²⁺(aq)+CO₃^2-(aq)。
點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)室用石灰石與鹽酸制得的二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫氣體和水蒸氣，可改用碳酸鈉溶液與硫酸溶液反應(yīng)。