Question

某化學(xué)興趣小組用鋁土礦(主要成分為A12 O3,還含有SiO2及鐵的氧化物)提取氧化鋁作冶煉鋁的原料,提取的操作過程如下:

(1)在過濾操作中,除燒杯、玻璃棒外,還需用到的玻璃儀器有 ;洗滌沉淀的操作是 。

(2)實驗室制備氫氧化鋁的方案有多種。現(xiàn)提供鋁屑、氫氧化鈉溶液、稀硫酸三種藥品,若制備等量的氫氧化鋁,請你從藥品用量最少的角度出發(fā),設(shè)計出最佳實驗方案(方案不必給出),寫出此方案中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: ,此方案中所用藥品的物質(zhì)的量之比是:n(Al)∶n(H2SO4)∶n(NaOH) = 。

(3)興趣小組欲對鋁土礦中鐵元素的價態(tài)進行探究:取少量固體,加入過量稀硝酸,加熱溶解;取少許溶液滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。由此得出鐵元素的價態(tài)為+3的結(jié)論。請指出該結(jié)論是否合理并說明理由 。

 

Answer 1

(1)普通漏斗 向漏斗里加入蒸餾水,使水面浸沒沉淀,等水自然流完后,重復(fù)2～3次

(2)2Al+6H+=2Al3++3H2↑、2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 、Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ 8∶3∶6

(3)不合理,稀硝酸具有強氧化性,若鐵的價態(tài)為+2價,可被氧化為+3價,同樣與KSCN反應(yīng)溶液顯紅色

【解析】(1)過濾裝置中還缺少普通漏斗。洗滌時,向過濾器中加蒸餾水浸沒沉淀,等水自然流下后,重復(fù)2～3次,可洗滌其表面吸附的離子。(2)制備氫氧化鋁有三種途徑:鋁與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁,硫酸鋁與氫氧化鈉反應(yīng)得氫氧化鋁沉淀;鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,偏鋁酸鈉再與硫酸反應(yīng)得氫氧化鋁;將鋁按物質(zhì)的量之比1∶3轉(zhuǎn)化為Al3+、AlO2-,利用Al3+和AlO2-的相互促進水解制取氫氧化鋁。寫出方程式觀察第三種方法最節(jié)約原料。(3)從實驗現(xiàn)象來看,只能說明鋁土礦中含有鐵元素,但是鐵的價態(tài)不一定是+3價,因為硝酸具有強的氧化性。