Question

17．某校化學興趣小組用如圖所示過程除去AlCl₃中含有的Mg²⁺、K⁺雜質(zhì)離子，并盡可能減少AlCl₃的損失．請回答下列問題：

（1）混合物溶液中需加入足量氫氧化鈉溶液，該氫氧化鈉溶液為什么不能用氨水代替？因為Al（OH）₃不能溶于過量的氨水中，不能將Al（OH）₃與Mg（OH）₂分開．
（2）溶液a中存在的離子有AlO₂^-、K⁺、Cl^-、Na⁺、OH^-；在溶液a中加入鹽酸時需控制鹽酸的用量，為什么？因為Al（OH）₃能溶于強酸，所以鹽酸不能過量，防止部分Al（OH）₃溶解；為此，改進方法是在a溶液中通入過量CO₂氣體，寫出該反應的離子方程式是AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

Answer 1

分析 由實驗流程可知，加足量的NaOH生成氫氧化鎂沉淀，溶液a中含AlO₂^-、K⁺、Cl^-、Na⁺、OH^-，然后加鹽酸，沉淀c為氫氧化鋁，和鹽酸反應生成氯化鋁，溶液b中含KCl、NaCl，以此來解答．
（1）氨水和鎂離子、鋁離子均生成沉淀，無法把二者分開；
（2）根據(jù)發(fā)生的反應判斷a溶液中存在離子，由于氫氧化鋁為兩性氫氧化物，能溶于強酸，故最佳方案是通入二氧化碳氣體，氫氧化鋁不溶于二氧化碳溶液中．

解答 解：由實驗流程可知，加足量的NaOH生成氫氧化鎂沉淀，過濾得到溶液a中含AlO₂^-、K⁺、Cl^-、Na⁺、OH^-，然后加鹽酸，沉淀c為氫氧化鋁，加鹽酸生成氯化鋁，溶液b中含KCl、NaCl；
（1）用氨水，則Mg²⁺、Al³⁺均轉(zhuǎn)化為沉淀，不能分離，則不能用氨水代替NaOH，
故答案為：因為Al（OH）₃不能溶于過量的氨水中，不能將Al（OH）₃與Mg（OH）₂分開；
（2）Al³⁺與過量NaOH反應，溶液a中含AlO₂^-、K⁺、Cl^-、Na⁺、OH^-，向溶液a中加入鹽酸，生成氫氧化鋁沉淀，因氫氧化鋁能溶于鹽酸，則向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH，向溶液a中加入試劑X的最佳方案是通入過量的二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，過濾得到氫氧化鋁固體，反應的離子方程式為：CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：AlO₂^-、K⁺、Cl^-、Na⁺、OH^-；因為Al（OH）₃能溶于強酸，所以鹽酸不能過量，防止部分Al（OH）₃溶解；在a溶液中通入過量CO₂氣體；AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

點評 本題考查混合物分離、提純實驗方案的設(shè)計，為高頻考點，把握實驗流程中發(fā)生的反應為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗能力的考查，注意氫氧化鋁的兩性，題目難度不大．