题目内容
某化学兴趣小组在实验室中用铝土矿（主要成分是Al2O3?H2O、Al2O3?3H2O，含少量的Fe2O3、SiO2等杂质）提取纯Al2O3．其操作过程可用以下流程图表示：
（1）在实验中需用1mol?L-1的NaOH溶液480mL，现已有下列仪器：托盘天平（砝码）、胶头滴管、药匙、烧杯、玻璃棒，配制该溶液时还缺少的仪器是 ；在灼烧操作中需用到图1所示仪器中的一种，其名称是 ．
（2）写出滤液A中的一种溶质与过量NaOH溶液反应后生成物进入滤液B中的离子反应方程式： ；写出步骤③中的离子反应方程式： ．
（3）若步骤①中没有过滤操作而直接进入步骤②，将对后面操作产生的影响是 ．
（4）甲同学在实验室中用图2装置制备CO2气体，并将其通入滤液B中，结果没有产生预期现象．
①乙同学分析认为：甲同学通入CO2不足是导致实验失败的原因之一，你认为乙的分析 （填“合理”或“不合理”）；若合理，用离子方程式解释其原因： （若认为不合理，该空不作答）．
②丙同学分析认为：甲同学通入的CO2中含有HC1气体也是导致实验失败的原因，在实验中增加某装置可解决这个问题．请帮助丙同学画出该装置图2，并注明所加入的试剂．
（1）在实验中需用1mol?L-1的NaOH溶液480mL，现已有下列仪器：托盘天平（砝码）、胶头滴管、药匙、烧杯、玻璃棒，配制该溶液时还缺少的仪器是
（2）写出滤液A中的一种溶质与过量NaOH溶液反应后生成物进入滤液B中的离子反应方程式：
（3）若步骤①中没有过滤操作而直接进入步骤②，将对后面操作产生的影响是
（4）甲同学在实验室中用图2装置制备CO2气体，并将其通入滤液B中，结果没有产生预期现象．
①乙同学分析认为：甲同学通入CO2不足是导致实验失败的原因之一，你认为乙的分析
②丙同学分析认为：甲同学通入的CO2中含有HC1气体也是导致实验失败的原因，在实验中增加某装置可解决这个问题．请帮助丙同学画出该装置图2，并注明所加入的试剂．
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题,化学实验基本操作
分析：（1）配制一定物质的量浓度溶液需要容量瓶，且容量瓶的规格应该等于或稍微大于需要溶液体积；用于灼烧的仪器是坩埚；
（2）Al2O3?H2O、Al2O3?3H2O、Fe2O3和稀盐酸反应生成可溶性氯化物，所以滤液中含有FeCl3、AlCl3、盐酸，向滤液中加入过量NaOH溶液，NaOH和AlCl3生成NaAlO2、和FeCl3反应生成Fe（OH）3沉淀，所以滤液B中溶质为NaCl、NaOH、NaAlO2，向NaAlO2充入过量CO2生成Al（OH）3沉淀和NaHCO3；NaOH和过量CO2反应生成NaHCO3；
（3）不溶物SiO2能被NaOH溶解；
（4）①二氧化碳不足量时，只发生CO2和NaOH的反应；
②除去CO2中的HCl用饱和NaHCO3溶液，且洗气装置中导气管遵循“长进短出”原则．
（2）Al2O3?H2O、Al2O3?3H2O、Fe2O3和稀盐酸反应生成可溶性氯化物，所以滤液中含有FeCl3、AlCl3、盐酸，向滤液中加入过量NaOH溶液，NaOH和AlCl3生成NaAlO2、和FeCl3反应生成Fe（OH）3沉淀，所以滤液B中溶质为NaCl、NaOH、NaAlO2，向NaAlO2充入过量CO2生成Al（OH）3沉淀和NaHCO3；NaOH和过量CO2反应生成NaHCO3；
（3）不溶物SiO2能被NaOH溶解；
（4）①二氧化碳不足量时，只发生CO2和NaOH的反应；
②除去CO2中的HCl用饱和NaHCO3溶液，且洗气装置中导气管遵循“长进短出”原则．
解答：
解：（1）配制一定物质的量浓度溶液需要容量瓶，且容量瓶的规格应该等于或稍微大于需要溶液体积，实验室没有480mL容量瓶，所以应该选择500mL容量瓶；用于灼烧的仪器是坩埚，
故答案为：500mL容量瓶；坩埚；
（2）Al2O3?H2O、Al2O3?3H2O、Fe2O3和稀盐酸反应生成可溶性氯化物，所以滤液中含有FeCl3、AlCl3、盐酸，向滤液中加入过量NaOH溶液，NaOH和AlCl3生成NaAlO2、和FeCl3反应生成Fe（OH）3沉淀，所以滤液B中溶质为NaCl、NaOH、NaAlO2，向NaAlO2充入过量CO2生成Al（OH）3沉淀和NaHCO3；NaOH和过量CO2反应生成NaHCO3，过量NaOH溶液反应后生成物进入滤液B中的离子反应方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、OH-+CO2=HCO3-，③中的离子反应方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、OH-+CO2=HCO3-；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
（3）步骤①不溶物SiO2在步骤②中被NaOH溶解，最后得到的Al2O3中含有SiO2导致氧化铝不纯，
故答案为：步骤①不溶物SiO2在步骤②中被NaOH溶解，最后得到的Al2O3中含有SiO2；
（4）①滤液中含有过量的NaOH，二氧化碳不足量时，先发生CO2和NaOH的反应，所以该同学解释合理，离子方程式为2OH-+CO2=CO32-+H2O，故答案为：合理；2OH-+CO2=CO32-+H2O；
②除去CO2中的HCl用饱和NaHCO3溶液，且洗气装置中导气管遵循“长进短出”原则，该装置图为
，故答案为：．
故答案为：500mL容量瓶；坩埚；
（2）Al2O3?H2O、Al2O3?3H2O、Fe2O3和稀盐酸反应生成可溶性氯化物，所以滤液中含有FeCl3、AlCl3、盐酸，向滤液中加入过量NaOH溶液，NaOH和AlCl3生成NaAlO2、和FeCl3反应生成Fe（OH）3沉淀，所以滤液B中溶质为NaCl、NaOH、NaAlO2，向NaAlO2充入过量CO2生成Al（OH）3沉淀和NaHCO3；NaOH和过量CO2反应生成NaHCO3，过量NaOH溶液反应后生成物进入滤液B中的离子反应方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、OH-+CO2=HCO3-，③中的离子反应方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、OH-+CO2=HCO3-；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
（3）步骤①不溶物SiO2在步骤②中被NaOH溶解，最后得到的Al2O3中含有SiO2导致氧化铝不纯，
故答案为：步骤①不溶物SiO2在步骤②中被NaOH溶解，最后得到的Al2O3中含有SiO2；
（4）①滤液中含有过量的NaOH，二氧化碳不足量时，先发生CO2和NaOH的反应，所以该同学解释合理，离子方程式为2OH-+CO2=CO32-+H2O，故答案为：合理；2OH-+CO2=CO32-+H2O；
②除去CO2中的HCl用饱和NaHCO3溶液，且洗气装置中导气管遵循“长进短出”原则，该装置图为
，故答案为：．
点评：本题考查混合物的分离和提纯，明确物质性质是解本题关键，知道流程图中各步发生的反应、分离和提纯方法，会正确书写离子方程式，题目难度中等．
练习册系列答案
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