Question

2．明矾石的组成和明矾相似，是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，此外还含有氧化铝和少量的氧化铁杂质．具体实验流程如图：

请回答下列问题：
（1）明矾石焙烧时产生SO₂，请你写出能验证SO₂具有还原性且实验现象明显的化学方程式：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl．
（2）操作1所用到的玻璃仪器的名称是漏斗、烧杯、玻璃棒．
（3）请你写出验证溶液1中有NH${\;}_{4}^{+}$的实验过程：取少量溶液1于试管中，加入浓氢氧化钠溶液加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，证明溶液1中含有NH₄⁺．
（4）由溶液3制取氢氧化铝的离子方程式为AlO₂^-+CO₂+H₂O=Al（OH）₃+HCO₃^-．
（5）实验室用Fe₂O₃与CO反应来制取单质Fe．
①请按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A→E→B→C→D．

②检查装置A气密性的方法是关闭a、b两处活塞，将导气管插入水槽中，微热，导气管口有气泡产生，停止微热，一段时间后，导管中形成一段水柱，说明气密性良好．
③在点燃B处的酒精灯前，应进行的操作是检验CO气体纯度．
④装置C的作用是除去CO气体混有的二氧化碳，利于CO点燃．

Answer 1

分析 （1）验证SO₂气体具有还原性且实验现象明显可选用氯水、溴水、酸性高锰酸钾等有颜色的强氧化性试剂；
（2）将液体和不溶于液体的固体分离开来的操作是过滤；
（3）铵根离子与强碱反应，转化为氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；
（4）明矾石的组成和明矾相似，还含有氧化铝和少量的氧化铁杂质，可知固体为氢氧化铝、氧化铝、氧化铁．试剂1将铝元素转化到溶液3中，并将氧化铁除掉，所以试剂1为强碱，溶液3中含有偏铝酸根，通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀；
（5）①A作用除去CO中混有的二氧化碳，B为Fe₂O₃与CO反应装置，C作用为吸收从B中出来的气体混有的二氧化碳，D作用为燃烧剩余的CO，E作用为干燥进入B装置的气体，据此连接装置；
②利用气体的热胀冷缩进行检验装置的气密性是否良好；
③CO为易燃气体，加热前需要检验其纯度；
④CO有毒，直接排放空气中，污染大气，通过燃烧方法转化为二氧化碳，从B中出来的气体含有二氧化碳，不利于CO点燃．

解答 解：（1）选用氯水检验时，氯气与SO₂在溶液中反应生成盐酸和硫酸，反应方程式为：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl，
故答案为：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
（2）将液体和不溶的固体分离的操作方法为过滤，过滤操作用到的玻璃仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒，
故答案为：漏斗、烧杯、玻璃棒；
（3）验证溶液l中有NH₄⁺的实验操作为：取少量溶液1于试管中，加入浓氢氧化钠溶液加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，证明溶液1中含有NH₄⁺，
故答案为：取少量溶液1于试管中，加入浓氢氧化钠溶液加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，证明溶液1中含有NH₄⁺；
（4）溶液3中含有偏铝酸根，通入过量二氧化碳，反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢根离子，反应离子方程式为：AlO₂^-+CO₂+H₂O=Al（OH）₃+HCO₃^-，
故答案为：AlO₂^-+CO₂+H₂O=Al（OH）₃+HCO₃^-；
（5））①A作用除去CO中混有的二氧化碳，B为Fe₂O₃与CO反应装置，C作用为吸收从B中出来的气体混有的二氧化碳，D作用为燃烧剩余的CO，E作用为干燥进入B装置的气体，所以各装置顺序为：A→E→B→C→D，
故答案为：E→B→C→D；
②利用气体的热胀冷缩检验气密性，操作方法为：关闭a、b两处活塞，将导气管插入水槽中，微热，导气管口有气泡产生，停止微热，一段时间后，导管中形成一段水柱，说明气密性良好，
故答案为：关闭a、b两处活塞，将导气管插入水槽中，微热，导气管口有气泡产生，停止微热，一段时间后，导管中形成一段水柱，说明气密性良好；
③CO为易燃气体，不纯受热会发生爆炸危险，所以在加热前要检验其纯度，
故答案为：检验CO气体纯度；
④从B中出来的气体含有二氧化碳，不利于CO点燃，C装置作用为除去CO气体混有的二氧化碳，利于CO点燃，
故答案为：除去CO气体混有的二氧化碳，利于CO点燃．

点评 本题考查了物质分离与提纯方法的综合应用，题目难度中等，明确实验目的、实验原理为解答关键，注意熟练掌握化学实验基本操作方法，明确物质分离与提纯方法及其应用，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析能力及灵活应用能力．