Question

（13分）利用废铝箔(主要成分为Al、少量的Fe、Si等）既可制取有机合成催化剂AlBr₃又可制取净水剂硫酸铝晶体。

I．实验室制取无色的无水AlBr₃(熔点：97.5℃，沸点：263.3℃～265℃，在空气中AlBr₃遇水蒸气易发生水解）可用如图所示装置，主要实验步骤如下：

步骤l．将铝箔剪碎，用CCl₄浸泡片刻，干燥，然后投入到烧瓶6中。

步骤2．从导管口7导入氮气，同时打开导管口l和4排出空气，一段时间后关闭导管口7和1；导管口4接装有P₂O₅的干燥管。

步骤3．从滴液漏斗滴入一定量的液溴于烧瓶6中，并保证烧瓶6中铝过剩。

步骤4．加热烧瓶6，回流一定时间。

步骤5．将氮气的流动方向改为从导管口4到导管口l。将装有P₂O₅的干燥管与导管口1连接，将烧瓶6加热至270℃左右，使AlBr₃蒸馏进入收集器2。

步骤6．蒸馏完毕时，在继续通入氮气的情况下，将收集器2从3处拆下，并立即封闭3处。

（1）步骤l中，铝箔用CCl₄浸泡的目的是______________________________。

（2）步骤2操作中，通氮气的目的是______________________________。

（3）步骤3中，该实验要保证烧瓶中铝箔过剩，其目的是_______________________。

（4）步骤4依据何种现象判断可以停止回流操作_______________________________。

（5）步骤5需打开导管口l和4，并从4通入N₂的目的是_______________________。

II．某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体，已知铝的物种类别与溶液pH关系如图所示，实验中可选用的试剂：处理过的铝箔；2.0mol·L^-1NaOH溶液：2.0 mol·L^-1硫酸

（6）由铝箔制备硫酸铝晶体的实验步骤依次为：

①称取一定质量的铝箔于烧杯中，分次加入2.0 mol•L^-1NaOH溶液，加热至不再产生气泡为止。

②过滤

③_________________________________；

④过滤、洗涤沉淀；

⑤向沉淀中不断加入2.0mol·L^-1硫酸，至恰好溶解；

⑥_______________；

⑦冷却结晶；

⑧过滤、洗涤、干燥。

Answer

（13分）

（1）除去铝箔表面的油脂等有机物（2分）

（2）排去装置中含水蒸气的空气（2分）

（3）保证液溴完全反应，防止溴过量混入AlBr3中（2分）

（4）5的管中回流液呈无色（或烧瓶6中物质呈无色）（2分）

（5）将AlBr3蒸气导入装置2中并冷凝（2分）

（6）③滤液用2.0mol·L-1硫酸在不断搅拌下调到pH4~10左右（2分）

⑥蒸发浓缩（1分）

【解析】

试题分析：（1）因为油脂等有机物易溶于有机溶剂中，所以可以用四氯化碳除去铝箔表面的油脂等有机物。（2）因为在空气中溴化铝遇到水蒸气易发生水解，所以通入氮气是为了排去装置中含水蒸气的空气。（3）因为要制取纯净的溴化铝，溴容易挥发，加入过量的铝，保证液溴完全反应，防止溴过量混入AlBr3中。（4）因为溴单质有颜色，所以当溴完全反应时体系中没有颜色，所以当5的管中回流液呈无色（或烧瓶6中物质呈无色）就可以停止回流操作。（5）打开导管1和4，可以将AlBr3蒸气导入装置2中并冷凝。（6）③因为铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，从图像分析当溶液的pH在4-10之间可以生成氢氧化铝，所以滤液用2.0mol·L-1硫酸在不断搅拌下调到pH4~10左右。⑥将硫酸铝溶液加热蒸发浓缩，再冷却结晶就可以得到硫酸铝晶体。

考点：考查物质的制备。