Question

7．一種新型高效凈水劑PAFC--聚合氯化鐵鋁[A1Fe（OH）_nC1_（6-n）]_m，應(yīng)用非常的廣泛．
（1）為測(cè)定PAFC中Al的含量，采用如圖所示流程進(jìn)行．

回答下列問(wèn)題：
①步驟Ⅰ中的試劑A是氫氧化鈉溶液（填“氨水”或“氫氧化鈉溶液”）．
②步驟Ⅲ的離子方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
③實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“灼燒”時(shí)所需的陶瓷儀器有坩堝、泥三角．
（2）C和某一金屬在高溫下發(fā)生反應(yīng)可用于焊接鋼軌，其化學(xué)反應(yīng)方程為2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行此反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后將所得固體溶于足量的稀硫酸，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，由此該同學(xué)確定該固體混合物中無(wú)Fe₂O₃，他的判斷是否正確？否（填“是”或“否”）；其理由是Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．（用離子方程式解釋）

Answer 1

分析 （1）為檢測(cè)PAFC中Al和Fe含量，PAFC加入足量A為氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液，氯化鈉溶液，過(guò)濾后得到氫氧化鐵灼燒得到C為氧化鐵，濾液Ⅰ中通入過(guò)量的B為二氧化碳?xì)怏w和偏鋁酸鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，過(guò)濾得到氫氧化鋁沉淀，灼燒得到D為氧化鋁；
①步驟Ⅰ中的試劑A為氫氧化鈉溶液；
②步驟Ⅲ的反應(yīng)為偏鋁酸鈉溶液中通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁沉淀；
③依據(jù)固體灼燒所需陶瓷儀器為坩堝，泥三角分析；
（2）鋁熱反應(yīng)需要引發(fā)劑引發(fā)高溫反應(yīng)，用少量氯酸鉀和鎂條引發(fā)，點(diǎn)燃鎂條燃燒放熱使氯酸鉀分解生成氧氣助燃產(chǎn)生反應(yīng)引發(fā)所需要的溫度，鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量H₂SO₄，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明無(wú)鐵離子，但不能說(shuō)明固體中不含氧化鐵，因?yàn)殇X熱反應(yīng)生成鐵，溶解于硫酸中鐵可以還原鐵離子為亞鐵離子分析書(shū)寫(xiě)離子方程式．

解答 解：（1）為檢測(cè)PAFC中Al和Fe含量，PAFC加入足量A為氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液，氯化鈉溶液；過(guò)濾后得到氫氧化鐵灼燒得到C為氧化鐵，濾液Ⅰ中通入過(guò)量的B為二氧化碳?xì)怏w和偏鋁酸鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，過(guò)濾得到氫氧化鋁沉淀，灼燒得到D為氧化鋁；
①步驟Ⅰ中的試劑A為氫氧化鈉溶液，故答案為：氫氧化鈉溶液；
②步驟Ⅲ的反應(yīng)為偏鋁酸鈉溶液中通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
③實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“灼燒”是灼燒氫氧化鋁固體，固體灼燒所需陶瓷儀器為坩堝、泥三角；
故答案為：坩堝、泥三角；
（2）由于Al、Fe以及Fe₂O₃的物質(zhì)的量關(guān)系無(wú)法確定，則不能確定溶液中Fe元素的存在形成是否有Fe³⁺，所得酸性溶液中，不能確定是否一定存在的陽(yáng)離子為Fe³⁺；鋁熱反應(yīng)需要引發(fā)劑引發(fā)高溫反應(yīng)，用少量氯酸鉀和鎂條引發(fā)，點(diǎn)燃鎂條燃燒放熱使氯酸鉀分解生成氧氣助燃產(chǎn)生反應(yīng)引發(fā)所需要的溫度發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量H₂SO₄，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明無(wú)鐵離子，但不能說(shuō)明固體中不含氧化鐵，因?yàn)殇X熱反應(yīng)生成鐵溶解于硫酸中鐵可以還原鐵離子為亞鐵離子，離子方程式為：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，F(xiàn)e+2Fe³⁺=3Fe²⁺，反應(yīng)結(jié)束后將所得固體溶于足量的稀硫酸，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，不能確定該固體混合物中無(wú)Fe₂O₃；
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；否；Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鋁及其化合物性質(zhì)的分析應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，本題注意過(guò)程的分析判斷，實(shí)驗(yàn)基本操作的應(yīng)用，題目難度中等．