Question

【題目】某校化學(xué)興趣小組用如圖所示過(guò)程除去AlCl3中含有的Mg2＋、K＋雜質(zhì)離子，并盡可能減少AlCl3的損失．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出混合物中加入足量氫氧化鈉溶液時(shí)，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________、________、________.氫氧化鈉溶液能否用氨水代替，為什么？______________________.

（2）溶液a中存在的離子有________；在溶液a中加入鹽酸時(shí)需控制溶液的pH，為什么？________；為此，改進(jìn)方法是____________________．

（3）為了研究AlCl3晶體的性質(zhì)，在得到AlCl3溶液后，如何得到AlCl3晶體？____________________.

Answer 1

【答案】Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O不能，因?yàn)?/span>Al(OH)3不能溶于過(guò)量的氨水中，不能將Al(OH)3與Mg(OH)2分開(kāi)K＋、Cl－、Na＋、AlO2-、OH－因?yàn)?/span>Al(OH)3能溶于強(qiáng)酸，所以需控制pH，防止部分Al(OH)3溶解在a溶液中通入過(guò)量CO2氣體在酸性氣氛中對(duì)AlCl3溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶

【解析】

（1）氫氧化鎂不溶于過(guò)量的強(qiáng)堿，而氫氧化鋁能夠溶于過(guò)量的強(qiáng)堿，而不溶于過(guò)量的弱堿（如氨水），據(jù)此進(jìn)行分析解答；

（2）根據(jù)（1）操作后分析溶液中存在的離子；偏鋁酸鹽與鹽酸反應(yīng)可以生成氫氧化鋁沉淀，但是鹽酸過(guò)量，沉淀溶解，因此要控制溶液的pH，最好通入過(guò)量的 二氧化碳?xì)怏w可產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀，因?yàn)闅溲趸�鋁不溶于過(guò)量的弱酸，據(jù)此進(jìn)行分析解答；

（3）氯化鋁能夠水解，只有在酸性環(huán)境下，進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶可得到氯化鋁固體。

（1）加入足量氫氧化鈉溶液，Mg2＋可與OH－反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀，Al3＋與少量OH－反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3與足量的OH－反應(yīng)生成NaAlO2和H2O；反應(yīng)的離子方程式為：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ ；Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓； Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O；氫氧化鈉溶液不能用氨水代替，因?yàn)樵贏l3＋與氨水反應(yīng)生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能與氨水繼續(xù)反應(yīng)，從而不能將Al(OH)3與Mg(OH)2分開(kāi)；正確答案：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓； Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ ； Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ；不能，因?yàn)?/span>Al(OH)3不能溶于過(guò)量的氨水中，不能將Al(OH)3與Mg(OH)2分開(kāi)。

(2) 根據(jù)（1）中的分析可知，生成的沉淀為Mg(OH)2，濾液中的離子為：K＋、Cl－、Na＋、AlO2-、OH－ ；加入氫氧化鈉溶液后除去了Mg2＋，但又引入了Na＋，同時(shí)Al3＋轉(zhuǎn)化成了AlO；因?yàn)闅溲趸�鋁能與強(qiáng)酸反應(yīng)，所以在加入鹽酸沉淀時(shí)需要控制溶液的pH，以防止部分Al(OH)3溶解；氫氧化鋁不溶于碳酸，因此可以向溶液a中通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w制備氫氧化鋁沉淀；正確答案：K＋、Cl－、Na＋、AlO2-、OH－ ；因?yàn)?/span>Al(OH)3能溶于強(qiáng)酸，所以需控制pH，防止部分Al(OH)3溶解；在a溶液中通入過(guò)量CO2氣體。

(3)直接加熱蒸發(fā)AlCl3溶液會(huì)因?yàn)锳lCl3水解而得不到AlCl3晶體，為此可在酸性氣氛下進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶；正確答案：在酸性氣氛中對(duì)AlCl3溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶。