Question

聚合硫酸铝铁(PAFS)是一种高效净水剂，其组成表示为[AlFe(OH)_x(SO₄)_(3-)]_y。为检测PAFS中Al的含量，设计如下流程。

回答下列问题：

(1)实验中需配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，所需仪器除了玻璃棒、托盘天平、量筒、药匙、烧杯、胶头滴管，还缺少的仪器为__。

(2)PAFS中铁元素的化合价为_______；沉淀A的化学式为_________。

(3)如图所示，过滤操作中的一处错误是__________。

(4)生成沉淀B的离子方程式为______。

(5)PAFS中Al元素的质量分数为_______(用同m、n的代数式表示)。

Answer

100mL容量瓶 +3 Fe(OH)3 漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁 CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-或CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-、CO2+CO32-+H2O=2HCO3- 或

【解析】

为检测PAFS中Al含量，PAFS加入足量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液，过滤后得到氢氧化铁，滤液中通入过量二氧化碳气体，生成氢氧化铝沉淀，灼烧得到氧化铝。

（1）配制1.0mol/L的NaOH溶液100mL，涉及称量、溶解、移液、洗涤、定容等操作，则需要的仪器有玻璃棒、托盘天平（量筒）、烧杯、胶头滴管，还需要100mL容量瓶，故答案为：100mL容量瓶；

（2）化学式为：[AlFe(OH)x(SO4)(3-)]y，其中Al为+3价，设Fe的化合价为m，则3+m=x+2×(3-)，m=+3，沉淀A的化学式为：

Fe(OH)3，故答案为：+3；Fe(OH)3；

（3）过滤时，漏斗下端应紧贴烧杯内壁，避免液体飞溅，故答案为：漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁；

（4）偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-或2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-、CO2+CO32-+H2O=2HCO3-，故答案为：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氧化铝，铝的质量为：g，则铝的含量为，故答案为：或。