Question

（10分）榴石礦石可以看作組成，由榴石礦石制取氯化鈣和氧化鋁的實驗步驟如下：

（1）榴石礦加鹽酸溶解后，溶液里除了外，還含有的金屬離子是        。
（2）對溶液I進行操作時，控制溶液PH=9～10（有關氫氧化物沉淀的PH見下表）
NaOH不能過量，若NaOH過量可能會導致            溶解，       沉淀。

（3）寫出向沉淀物A中加入過量氫氧化鈉溶液的離子方程式                  。
（4）①某同學在實驗室中用圖I裝置制取氣體并通入溶液II中，結果沒有沉淀產生，可能的原是           ；為了能產生沉淀該同學對圖I裝置進行了改進，改進的方法為               。

②若將二氧化碳氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，混合體系中除存在電離平衡、水解平衡外，還存在溶解平衡，用方程式表示該溶解平衡關系                           。

Answer 1

（10分）
（1）（2分）
（2） （1分）      （1分）
（3） （2分）
（4）①鹽酸揮發，制取的二氧化碳中含有鹽酸（1分）  在甲與乙之間加一盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶（1分）   ②(2分)

（1）榴石礦加鹽酸后溶液中金屬離子有：Ca²⁺、Fe³⁺、AL³⁺，SiO₂不溶于鹽酸；
（2）向溶液I中加入NaOH溶液，NaOH不能過量，若NaOH過量可能會導致AL(OH)₃溶解，氫氧化鋁為典型的兩性氫氧化物，同時可能會生成Ca(OH)₂沉淀。控制溶液PH=9～10的目的是使Fe³⁺、AL³⁺變為沉淀，而Ca²⁺則不能生成沉淀。
（3）寫出向沉淀物A中加入過量氫氧化鈉溶液，其中氫氧化鋁會與氫氧化鈉溶液反應，而氫氧化鐵沉淀則不溶于氫氧化鈉溶液。其反應的離子方程式為：或AL(OH)₃+OH^—=ALO₂^—+2H₂O；
（4）①大理石與稀鹽酸反應生成的二氧化碳氣體中混有HCL、水蒸氣等雜質氣體，要使澄清石灰水能變渾濁只需將二氧化碳氣體中的HCL氣體除去，可將混合氣體通入盛有飽和碳酸氫鈉的洗氣瓶中。
②石灰水變渾濁是生成了碳酸鈣，其溶解平衡表達式為：CaCO3(s)?Ca²⁺(aq)+2OH^—(aq)