Question

CaCl₂常用于冬季道路除雪，建筑工业的防冻等，实验室常用作干燥剂。工业上常用大理石（含有少量Al³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺等杂质）来制备。下图为实验室模拟其工艺流程：

已知：常温下，溶液中的Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为：3.7，4，9.7。
（1）反应Ⅰ中，需将大理石粉碎、搅拌，同时适当加热，其目的是：        。写出反应Ⅰ中主要反应的离子方程式：       。
（2）上述使用盐酸的浓度为10%，若用37%的浓盐酸来配制500mL的此盐酸所需的玻璃仪器有：玻璃杯、量筒、烧杯、胶头滴管、       。
（3）反应Ⅱ中的离子方程式：             。
（4）反应Ⅲ中必须控制加入Ca(OH)₂的量，使溶液的pH约为8.0，此时沉淀a的成分为：     ，若pH过大，则可能发生副反应的离子方程式：                。

Answer 1

（1）增大接触面积，加快反应速率（或提高浸取率，意思相近均给分）（2分）
CaCO₃＋2H⁺＝Ca²⁺＋H₂O＋CO₂↑（2分）
（2）500mL容量瓶（2分，不写规格得1分）
（3）2Fe²⁺＋2H⁺＋H₂O₂＝2Fe³⁺＋2H₂O
（4）Fe(OH)₃、Al(OH)₃（2分，各1分）   Al(OH)₃+OH^—＝AlO₂^—+2H₂O（2分）

解析试题分析：（1）粉碎为增大接触面积，加热为加快反应速率；（2）配置溶液需用500mL容量瓶；（3）反应Ⅱ中加入双氧水是为了氧化亚铁离子为Fe³⁺，再调节pH除去；（4）溶液的pH约为8.0，Al³⁺、Fe³⁺均产生沉淀；氢氧化铝两性，若碱过量与碱反应溶解。
考点：考查化工流程红操作与原理有关问题。