Question

10．某課外小組的同學擬用廢鋁箔制取硫酸鋁晶體，已知鋁的物種類別與溶液pH關系如圖所示．
實驗中可選用的試劑：①處理過的鋁箔；②2.0mol•L^-1硫酸；
③2.0mol•L^-1NaOH溶液．
由鋁箔制備硫酸鋁晶體的實驗步驟依次為：
①稱取一定質量的鋁箔于燒杯中，分次加入2.0mol•L^-1NaOH溶液，加熱至不再產生氣泡為止．
②過濾．    
③濾液中滴加2.0mol•L^-1硫酸，不斷攪拌，調節溶液pH為4～10．
④過濾、洗滌．    
⑤沉淀中不斷加入2.0mol•L^-1硫酸至恰好溶解．
⑥蒸發濃縮． 
⑦冷卻結晶．  
⑧過濾、洗滌、干燥．

Answer 1

分析 鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與氫氣，過濾，向濾液中加入硫酸，由圖可知，調節pH在4～10時生成氫氧化鋁沉淀，再過濾、洗滌，向沉淀中加入稀硫酸，至恰好溶解，從溶液中獲得晶體，需要蒸發濃縮、冷卻結晶，再進行過濾、洗滌、干燥得到硫酸鋁晶體．

解答 解：鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與氫氣，過濾，向濾液中加入硫酸，由圖可知，調節pH在4-10時生成氫氧化鋁沉淀，再過濾、洗滌，向沉淀中加入稀硫酸，至恰好溶解，從溶液中獲得晶體，需要蒸發濃縮、冷卻結晶，再進行過濾、洗滌、干燥得到硫酸鋁晶體．
③根據圖片知，pH在4～10時生成氫氧化鋁沉淀，所以該步驟是：向濾液中滴加2.0mol•L^-1硫酸，不斷攪拌，調節溶液pH為4～10，從而得到氫氧化鋁沉淀，
故答案為：濾液中滴加2.0mol•L^-1硫酸，不斷攪拌，調節溶液pH為4～10；
⑤該實驗目的是制取硫酸鋁晶體，所以用得到的氫氧化鋁沉淀制取硫酸鋁溶液，其操作方法是：沉淀中不斷加入2.0mol•L^-1硫酸至恰好溶解，
故答案為：沉淀中不斷加入2.0mol•L^-1硫酸至恰好溶解．

點評 本題考查制備實驗方案設計，側重考查學生制備、操作等基本能力，明確實驗原理是解本題關鍵，難度中等，回答時注意明確硫酸的濃度．