Question

某兴趣小组用铝箔制备Al₂O₃、AlCl₃·6H₂O及明矾大晶体，具体流程如下：

已知：AlCl₃·6H₂O易溶于水、乙醇及乙醚；明矾在水中的溶解度如下表。

温度/℃	0	10	20	30	40	60	80	90
溶解度/g	3.00	3.99	5.90	8.39	11.7	24.8	71.0	109

请回答：

（1）步骤Ⅰ中的化学方程式______________________________________。步骤Ⅱ中生成Al(OH)₃的离子方程式________________________________________。

（2）步骤Ⅲ，下列操作合理的是______________________。

A．坩埚洗净后，无需擦干，即可加入Al(OH)₃灼烧

B．为了得到纯Al₂O₃，需灼烧至恒重

C．若用坩埚钳移动灼热的坩埚，需预热坩埚钳

D．坩埚取下后放在石棉网上冷却待用

E．为确保称量准确，灼烧后应趁热称重

（3）步骤Ⅳ，选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序_______________。

①迅速降至室温  ②用玻璃棒摩擦器壁③配制90℃的明矾饱和溶液  ④自然冷却至室温

⑤选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央⑥配制高于室温10~20℃的明矾饱和溶液

（4）由溶液A制备AlCl₃·6H₂O的装置如图：

①通入HCl的作用是抑制AlCl₃水解和________________。

②步骤Ⅴ，抽滤时，用玻璃纤维替代滤纸的理由是____________________________；

洗涤时，合适的洗涤剂是______________________。

③步骤Ⅵ，为得到纯净的AlCl₃·6H₂O，宜采用的干燥方式是___________________。

Answer

2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑ ＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋ BCD ⑥⑤④ 增加c(Cl―)，有利于AlCl3·6H2O结晶 溶液有强酸性，(会腐蚀滤纸) 饱和氯化铝溶液 减压干燥(或低温干燥)

【解析】

根据流程图，铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，在偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳反应生成氢氧化铝胶状沉淀，洗涤后得到氢氧化铝，灼烧得到氧化铝；氢氧化铝用硫酸溶解后与硫酸钾溶液混合，结晶析出明矾晶体；氢氧化铝胶状沉淀用盐酸溶解，生成氯化铝溶液，在氯化氢气流中蒸发得到氯化铝晶体。

(1)步骤Ⅰ中铝与氢氧化钠反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；步骤Ⅱ中偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应生成Al(OH)3的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，故答案为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；

(2)A．坩埚洗净后，需要擦干，否则灼烧时容易使坩埚炸裂，故A错误；B．为了得到纯Al2O3，需灼烧至恒重，时氢氧化铝完全分解，故B正确；C．若用坩埚钳移动灼热的坩埚，需预热坩埚钳，防止坩埚遇冷炸裂，故C正确；D．热的坩埚取下后放在石棉网上冷却待用，不能放在桌面上，防止灼伤桌面，故D正确；E．为确保称量准确，灼烧后应冷却后称重，故E错误；故选BCD；

(3)步骤Ⅳ中在培养规则明矾大晶体过程中，需要配制高于室温10-20℃的明矾饱和溶液，选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央，自然冷却至室温，让明矾小晶体逐渐长大，故答案为：⑥⑤④；

(4)①通入HCl可以抑制AlCl3水解，增大了溶液中的铝离子浓度，可以降低AlCl3溶解度，使其以AlCl3·6H2O晶体形式析出，故答案为：降低AlCl3溶解度，使其以AlCl3·6H2O晶体形式析出；

②步骤Ⅴ，抽滤时，由于溶液显强酸性，会腐蚀滤纸，因此需要用玻璃纤维替代滤纸，洗涤时，为了减少AlCl3·6H2O晶体的损失，根据AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚，应该选择饱和氯化铝溶液进行洗涤，故答案为：强酸性环境会腐蚀滤纸；饱和氯化铝溶液；

③AlCl3·6H2O晶体受热容易分解，为得到纯净的AlCl3·6H2O，可以采用滤纸吸干的方式干燥晶体，故答案为：低温干燥或减压干燥。