Question

【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．若用坩堝鉗移動灼熱的坩堝，需預熱坩堝鉗

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，用玻璃纖維替代濾紙的理由是_____；洗滌時，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______________。

Answer 1

【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 強酸性環(huán)境會腐蝕濾紙 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，否則灼燒時容易使坩堝炸裂，故A錯誤；B．為了得到純Al2O3，需灼燒至恒重，時氫氧化鋁完全分解，故B正確；C．若用坩堝鉗移動灼熱的坩堝，需預熱坩堝鉗，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．為確保稱量準確，灼燒后應(yīng)冷卻后稱重，故E錯誤；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，由于溶液顯強酸性，會腐蝕濾紙，因此需要用玻璃纖維替代濾紙，洗滌時，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行洗滌，故答案為：強酸性環(huán)境會腐蝕濾紙；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。