Question

【題目】高純度氧化鋁有廣泛的用途，某研究小組用以下流程制取高純度氧化鋁：

根據(jù)上述流程圖填空：

（1）“除雜”操作是先加入過氧化氫充分反應后，再用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH，使硫酸銨溶液中的少量Fe2+氧化為Fe3+并進一步轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3從而除去Fe2+，則Fe2+酸性條件下氧化為Fe3+的離子方程式為:

（2）配制硫酸鋁溶液時，需用硫酸酸化，酸化的目的是 。

（3）“分離”操作的名稱是 （填字母代號）。

A．蒸餾 B．分液 C．過濾

（4）銨明礬晶體的化學式為NH4Al（SO4）212H2O，銨明礬屬于 （填“純凈物”或“混合物”）在0.1mol/L銨明礬的水溶液中，濃度最大的離子是 。

（5）熱分解中發(fā)生如下反應6NH4Al(SO4)2 = 3Al2O3 + 2NH3 ↑+ 2N2 ↑+ 6SO2 ↑+ 6SO3 ↑+ 9H2O,當生成1mol Al2O3時轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為 mol

（6）往含0.1mol銨明礬稀溶液中逐滴加入含0.3mol Ba(OH)2的稀溶液,反應的總離子方程式為: 。

Answer 1

【答案】（1）2Fe2+ + H2O2 + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O

（2）抑制Al3+水解(填防止水解不給分)

（3）C （4）純凈物，SO42-（5）4

（6）NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++5OH-==NH3·H2O+AlO2-+2BaSO4↓+2H2O

【解析】

試題分析：（1）H2O2溶液具有強氧化性，可以氧化亞鐵離子生成鐵離子，反應的離子方程式：2Fe2+ + H2O2 + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O。

（2）由于鋁離子在溶液中能夠發(fā)生水解生成氫氧化鋁，所以加入硫酸酸化，抑制鋁離子的水解。

（3）把晶體從混合物中“分離”操作的名稱是過濾，答案選C。

（4）銨明礬晶體的化學式為NH4Al（SO4）212H2O，銨明礬有固定的組成，屬于純凈物；在0.1mol/L銨明礬的水溶液中，未水解前，c（Al3+）=c（NH4+）=0.1mol/L，由于銨根和鋁離子均水解，水解結(jié)合水電離出的氫氧根，水解后濃度均小于0.1mol/L，c（SO42-）=0.2mol/L，所以在0.1mol/L銨明礬的水溶液中，濃度最大的離子是SO42-。

（5）該反應中N元素化合價由-3價變?yōu)?價、S元素化合價由+6價變?yōu)?4價， 6NH4Al(SO4)2 = 3Al2O3 + 2NH3 ↑+ 2N2 ↑+ 6SO2 ↑+ 6SO3 ↑+ 9H2O,轉(zhuǎn)移12e-，所以當生成1mol Al2O3時轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為4mol。

（6）往含0.1mol銨明礬（NH4Al（SO4）212H2O）稀溶液中逐滴加入含0.3mol Ba(OH)2的稀溶液，OH-先與Al3+反應，1molAl3+消耗3molOH-，然后NH4+與OH-反應生成氨氣和水，1mol銨根離子消耗1mol氫氧根離子，氫氧化鋁溶解需要1molOH-，一共消耗5molOH-，同時2mol硫酸根離子消耗2mol鋇離子生成硫酸鋇沉淀，反應的總離子方程式為NH4++Al3++2SO42- + 2Ba2+ +5OH- = NH3·H2O + AlO2-+2BaSO4↓+2H2O。