Question

某實驗室對煤矸石的綜合利用課題展開如下探究：
【資料檢索】
①煤矸石主要含Al₂O₃、SiO₂及Fe₂O₃．
②聚合氯化鋁（[Al₂（OH）_nCl_6-n]_m（1≤n≤5，m≤10），商業(yè)代號PAC）是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑．
【探究思路】用煤矸石為原料，采用鋁鹽水解絮凝法，可制得聚合氯化鋁．
【探究實驗】

【交流討論】
（1）用濃鹽酸配20%的鹽酸所需的玻璃儀器有：

 

．
（2）加20%的鹽酸酸浸，有關(guān)的離子方程式為

 

．
（3）殘渣2的主要成分是

 

，設(shè)計實驗證明你的結(jié)論（填“操作”、“現(xiàn)象”）：

 

．
（4）從澄清的PAC稀溶液獲得聚合氯化鋁固體，該實驗操作是

 

，得到PAC粗產(chǎn)品中可能含有雜質(zhì)離子是

 

．
（5）從不引入雜質(zhì)去考慮，調(diào)節(jié)溶液的pH可改為

 

（填序號）．
A．NaOH      B．Al   C．氨水     D．Al₂O₃．

Answer 1

分析：（1）濃鹽酸配20%的鹽酸用到的儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒；
（2）氧化鋁 氧化鐵屬于堿性氧化物，均能和強酸之間反應(yīng)生成對應(yīng)的鹽和水；
（3）氫氧化鋁可以溶于強堿溶液中，但是氫氧化鐵和氫氧化鈉之間不反應(yīng)，據(jù)此來回答判斷濾渣成分；可以采用硫氰化鉀檢驗三價鐵的存在；
（4）蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶可以將溶液中的氯化鋁和轉(zhuǎn)化為晶體，根據(jù)流程來回答的離子；
（5）從不引入雜質(zhì)角度去考慮，根據(jù)選項判斷能選擇的試劑．

解答：解：（1）濃鹽酸配20%的鹽酸用到的儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒，故答案為：量筒、燒杯、玻璃棒；
（2）氧化鋁 氧化鐵屬于堿性氧化物，均能和強酸之間反應(yīng)生成對應(yīng)的鹽和水，反應(yīng)的方程式為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，故答案為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
（3）氫氧化鋁可以溶于強堿溶液中，但是氫氧化鐵和氫氧化鈉之間不反應(yīng)，所以濾渣2是氫氧化鐵，他可以和強酸之間反應(yīng)得到三價鐵鹽，可以采用硫氰化鉀檢驗三價鐵的存在，
故答案為：Fe（OH）₃；取少量殘渣2于小試管中，加入稀鹽酸使其完全溶解，再加入KSCN溶液，溶液呈（血）紅色；
（4）從澄清的PAC稀溶液獲得聚合氯化鋁固體，可以采用蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶的方法，加入氫氧化鈣調(diào)節(jié)溶液的pH過程中，引進的鈣離子會混入PAC粗產(chǎn)品中，故答案為：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶；Ca²⁺；
（5）從不引入雜質(zhì)角度去考慮，加入NaOH和氨水會引入鈉離子和銨根離子，故選BD．

點評：本題是一道考查物質(zhì)的性質(zhì)知識的工藝流程題目，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，難度大，綜合性強．