Question

【題目】聚合硫酸鋁鐵(PAFS)是一種高效凈水劑，其組成表示為[AlFe(OH)x(SO4)(3-)]y。為檢測PAFS中Al的含量，設計如下流程。

回答下列問題：

(1)實驗中需配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，所需儀器除了玻璃棒、托盤天平、量筒、藥匙、燒杯、膠頭滴管，還缺少的儀器為__。

(2)PAFS中鐵元素的化合價為_______；沉淀A的化學式為_________。

(3)如圖所示，過濾操作中的一處錯誤是__________。

(4)生成沉淀B的離子方程式為______。

(5)PAFS中Al元素的質量分數為_______(用同m、n的代數式表示)。

Answer 1

【答案】100mL容量瓶 +3 Fe(OH)3 漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內壁 CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-或CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-、CO2+CO32-+H2O=2HCO3- 或

【解析】

為檢測PAFS中Al含量，PAFS加入足量氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液，過濾后得到氫氧化鐵，濾液中通入過量二氧化碳氣體，生成氫氧化鋁沉淀，灼燒得到氧化鋁。

（1）配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，涉及稱量、溶解、移液、洗滌、定容等操作，則需要的儀器有玻璃棒、托盤天平（量筒）、燒杯、膠頭滴管，還需要100mL容量瓶，故答案為：100mL容量瓶；

（2）化學式為：[AlFe(OH)x(SO4)(3-)]y，其中Al為+3價，設Fe的化合價為m，則3+m=x+2×(3-)，m=+3，沉淀A的化學式為：

Fe(OH)3，故答案為：+3；Fe(OH)3；

（3）過濾時，漏斗下端應緊貼燒杯內壁，避免液體飛濺，故答案為：漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內壁；

（4）偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳氣體生成氫氧化鋁沉淀，反應的離子方程式：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-或2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-、CO2+CO32-+H2O=2HCO3-，故答案為：CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-或2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-、CO2+CO32-+H2O=2HCO3-；

（5）m g PAFS生成n g氧化鋁，鋁的質量為：g，則鋁的含量為，故答案為：或。