Question

某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验：

步骤1：取一定量含铁废铝，加足量的NaOH溶液，反应完全后过滤。

步骤2：边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8～9，静置、过滤、洗涤。

步骤3：将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。

步骤4：                                                            。

请回答以下问题：

（1）上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、                           等玻璃仪器。

（2）步骤1发生反应的离子方程式为                                        

     过滤的目的是__________________________________________。

（3）当步骤2中的溶液pH=8～9时，检验沉淀是否完全的方法是______________。

（4）步骤2中溶液的pH控制较难操作，可改用____________________，发生反应的离子方程式为                                         。

   （5）步骤4的操作为                                                     。

Answer 1

【知识点】铝的重要性质  实验操作  C2  J1  J2

【答案解析】（1）烧杯、漏斗  （2）略，除去铁等不溶于碱的杂质

（3）取上层清液，逐滴加入稀硫酸，若变浑浊则说明沉淀不完全，若不变浑浊则说明沉淀完全

（4）通入足量CO₂气体，略

（5）将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥

   解析：：（1）过滤操作中需要大小烧杯各一个、漏斗、玻璃棒，因此过滤操作中需要的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（2）Al能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，化学方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，

Al能与氢氧化钠溶液反应，铁不能与氢氧化钠溶液反应，通过过滤将杂质铁从溶液中除掉，

（3）检验沉淀是否完全的方法是取上层清液，逐滴加入稀硫酸，若变浑浊则说明沉淀不完全，若不变浑浊则说明沉淀完全。

（4）边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8～9，目的是生成氢氧化铝，可利用往偏铝酸钠溶液中通入足量CO₂气体的方法，不必控制溶液的PH就可得到最大量的沉淀。

（5）步骤3：将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸得到硫酸铝溶液，将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥得晶体。

【思路点拨】本题考查了铝的重要性质和实验操作，掌握铝能与强碱性溶液反应而铁不与强碱性溶液反应是关键。