Question

CaCl₂常用于冬季道路除雪，建筑工業的防凍等，實驗室常用作干燥劑。工業上常用大理石（含有少量Al³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺等雜質）來制備。下圖為實驗室模擬其工藝流程：

已知：常溫下，溶液中的Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺以氫氧化物形式完全沉淀的pH分別為：3.7，4，9.7。
（1）反應Ⅰ中，需將大理石粉碎、攪拌，同時適當加熱，其目的是：        。寫出反應Ⅰ中主要反應的離子方程式：       。
（2）上述使用鹽酸的濃度為10%，若用37%的濃鹽酸來配制500mL的此鹽酸所需的玻璃儀器有：玻璃杯、量筒、燒杯、膠頭滴管、       。
（3）反應Ⅱ中的離子方程式：             。
（4）反應Ⅲ中必須控制加入Ca(OH)₂的量，使溶液的pH約為8.0，此時沉淀a的成分為：     ，若pH過大，則可能發生副反應的離子方程式：                。

Answer 1

（1）增大接觸面積，加快反應速率（或提高浸取率，意思相近均給分）（2分）
CaCO₃＋2H⁺＝Ca²⁺＋H₂O＋CO₂↑（2分）
（2）500mL容量瓶（2分，不寫規格得1分）
（3）2Fe²⁺＋2H⁺＋H₂O₂＝2Fe³⁺＋2H₂O
（4）Fe(OH)₃、Al(OH)₃（2分，各1分）   Al(OH)₃+OH^—＝AlO₂^—+2H₂O（2分）

試題分析：（1）粉碎為增大接觸面積，加熱為加快反應速率；（2）配置溶液需用500mL容量瓶；（3）反應Ⅱ中加入雙氧水是為了氧化亞鐵離子為Fe³⁺，再調節pH除去；（4）溶液的pH約為8.0，Al³⁺、Fe³⁺均產生沉淀；氫氧化鋁兩性，若堿過量與堿反應溶解。