题目内容

2.某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体,已知铝的物种类别与溶液pH关系如图所示,实验中可选用的试剂:处理过的铝箔;2.0mol•L-1NaOH溶液:2.0mol•L-1硫酸
由铝箔制备硫酸铝晶体的实验步骤依次为:
①称取一定质量的铝箔于烧杯中,分次加入2.0mol•L-1NaOH溶液,加热至不再产生气泡为止.
②过滤    
③滤液中滴加2.0mol•L-1硫酸,不断搅拌,调节溶液pH为4~10;
④过滤、洗涤 
⑤沉淀中不断加入2.0mol•L-1硫酸至恰好溶解;
⑥浓缩蒸发;
⑦冷却结晶;  
⑧过滤、洗涤、干燥.

分析 铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气,过滤,向滤液中加入硫酸,由图可知,调节pH在4~10时生成氢氧化铝沉淀,再过滤、洗涤,向沉淀中加入稀硫酸,至恰好溶解,从溶液中获得晶体,需要蒸发浓缩、冷却结晶,再进行过滤、洗涤、干燥得到硫酸铝晶体.

解答 解:铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气,过滤,向滤液中加入硫酸,由图可知,调节pH在4-10时生成氢氧化铝沉淀,再过滤、洗涤,向沉淀中加入稀硫酸,至恰好溶解,从溶液中获得晶体,需要蒸发浓缩、冷却结晶,再进行过滤、洗涤、干燥得到硫酸铝晶体.
③根据图片知,pH在4~10时生成氢氧化铝沉淀,所以该步骤是:向滤液中滴加2.0mol•L-1硫酸,不断搅拌,调节溶液pH为4~10,从而得到氢氧化铝沉淀,
故答案为:滤液中滴加2.0mol•L-1硫酸,不断搅拌,调节溶液pH为4~10;
⑤该实验目的是制取硫酸铝晶体,所以用得到的氢氧化铝沉淀制取硫酸铝溶液,其操作方法是:沉淀中不断加入2.0mol•L-1硫酸至恰好溶解,
故答案为:沉淀中不断加入2.0mol•L-1硫酸至恰好溶解;
⑥从溶液中获得晶体采用加热浓缩、冷却结晶的方法,所以该操作为蒸发浓缩,
故答案为:蒸发浓缩.

点评 本题考查制备实验方案设计,侧重考查学生制备、操作等基本能力,明确实验原理是解本题关键,难度中等,回答时注意明确硫酸的浓度.

练习册系列答案
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正丁醇冰醋酸乙酸正丁酯正丁醚
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沸点/℃118.0118.1126.1142
合成反应:在干燥的a中加入9.32g正丁醇、7.2mL 冰醋酸和3~4滴浓硫酸,摇匀后,加几粒沸石,c中通水,开始缓慢加热,控制馏出物的温度不超过130℃.
分离提纯:①将仪器a中反应后的混合液与仪器e中的馏出物合并,转入分液漏斗中;②依次用水、少量的10%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后再加干燥剂M,静置一段时间后,弃去M;③将最终得到的反应粗产物转入洗净的仪器a中,加入几粒沸石,进行蒸馏,得到乙酸正丁酯7.31g.
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是蒸馏烧瓶.
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(5)干燥剂M可以是B(填序号)
A.五氧化二磷       B.无水硫酸钠  C.碱石灰          D.氢氧化钠固体
(6)步骤③得到的粗产品蒸馏提纯时,图3所示装置中,温度计位置可能导致收集到的产品中混有高沸点杂质的装置为D(填序号)
(7)本实验所得到的乙酸正丁酯的产率是C(填序号)
A.30%       B.40%       C.50%       D.55%

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