Question

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

（1）寫出混合物中加入足量氫氧化鈉溶液時，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（2）氫氧化鈉溶液能否用氨水代替，為什么？不能，因為在Al³⁺與氨水反應(yīng)生成Al（OH）₃后，Al（OH）₃不能與氨水繼續(xù)反應(yīng)，從而不能將Al（OH）₃與Mg（OH）₂分開．
（3）溶液a中存在的陰離子有Cl^-、AlO₂^-、OH^-；在溶液a中加入鹽酸時需控制鹽酸的量，為什么控制鹽酸的量，以防止部分AlO₂^-轉(zhuǎn)化成Al³⁺為此，改進(jìn)的方法是將鹽酸改成通入CO₂氣體．

Answer 1

分析 除去AlCl₃中含有Mg²⁺、K⁺雜質(zhì)離子并盡可能減少AlCl₃的損失，由流程可知，先加足量NaOH溶液，生成氫氧化鎂沉淀，則溶液a中含K⁺、AlO₂^-、Cl^-，且a中含過量的NaOH；再加少量鹽酸，AlO₂^-轉(zhuǎn)化為沉淀，但該操作難控制鹽酸的量，應(yīng)改為通入足量二氧化碳，最后將氫氧化鋁沉淀溶于鹽酸得到氯化鋁溶液，以此來解答．

解答 解：除去AlCl₃中含有Mg²⁺、K⁺雜質(zhì)離子并盡可能減少AlCl₃的損失，由流程可知，先加足量NaOH溶液，生成氫氧化鎂沉淀，則溶液a中含K⁺、AlO₂^-、Cl^-，且a中含過量的NaOH；再加少量鹽酸，AlO₂^-轉(zhuǎn)化為沉淀，但該操作難控制鹽酸的量，應(yīng)改為通入足量二氧化碳，最后將氫氧化鋁沉淀溶于鹽酸得到氯化鋁溶液，
（1）AlCl₃中含有Mg²⁺、K⁺雜質(zhì)離子，加入足量氫氧化鈉溶液時，溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（2）因為在Al³⁺與氨水反應(yīng)生成Al（OH）₃后，Al（OH）₃不能與氨水繼續(xù)反應(yīng)，從而不能將Al（OH）₃與Mg（OH）₂分開，則不能利用氨水代替NaOH溶液，
故答案為：不能，因為在Al³⁺與氨水反應(yīng)生成Al（OH）₃后，Al（OH）₃不能與氨水繼續(xù)反應(yīng)，從而不能將Al（OH）₃與Mg（OH）₂分開；
（3）由上述分析可知，溶液a中含陰離子為Cl^-、AlO₂^-、OH^-，因為氫氧化鋁能與強(qiáng)酸反應(yīng)，所以在加入鹽酸沉淀AlO₂^-時，需要控制鹽酸的量，以防止部分AlO₂^-轉(zhuǎn)化成Al³⁺，則改進(jìn)的方法是將鹽酸改成通入二氧化碳?xì)怏w，故答案為：Cl^-、AlO₂^-、OH^-；控制鹽酸的量，以防止部分AlO₂^-轉(zhuǎn)化成Al³⁺；CO₂．

點評 本題考查混合物分離提純的綜合應(yīng)用，為高頻考點，把握流程中發(fā)生的反應(yīng)及混合物分離提純方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意氫氧化鋁的兩性，題目難度不大．