Question

（2010?南京三模）高純氧化鋁可用于制高壓鈉燈的陶瓷管．實(shí)驗(yàn)室制取高純氧化鋁的流程如下：

（1）“除雜”操作是加入適量過氧化氫，用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH約為8.0，以除去硫酸銨溶液中的少量Fe²⁺．檢驗(yàn)Fe²⁺是否除盡的實(shí)驗(yàn)操作是

取樣，加適量H₂O₂溶液，振蕩，滴加KSCN溶液，若無明顯現(xiàn)象，說明Fe²⁺已除盡

．
（2）通常條件下，K_SP[Fe（OH）₃]=4.0×10^-36，除雜后溶液中c（Fe³⁺）=

4.0×10^-20mol/L

．
（3）配制硫酸鋁溶液時(shí)，需用硫酸酸化，酸化的是目的是

抑制Al³⁺水解

．
（4）“結(jié)晶”操作中，母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮至溶液表面剛出現(xiàn)薄層的結(jié)晶為止，冷卻結(jié)晶，得到銨明礬（含結(jié)晶水）．母液不能蒸干的原因是

減少可溶性雜質(zhì)的析出及Al³⁺水解

．
（5）“分離”操作名稱是

C

（填字母代號）
A．蒸餾     B．分液    C．過濾
（6）測定銨明礬組成的方法是：
a．稱取0.906g銨明礬樣品，高溫灼燒，得Al₂O₃殘留固體0.1020g；
b．稱取0.4530g銨明礬樣品，用適量蒸餾水溶解，再加入稍過量的BaCl₂溶液，經(jīng)陳化、過濾、灰化，得BaSO₄0.4659g；
c．稱取0.4530g樣品，加入足量的NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生氣體依次通過堿石灰和濃硫酸，濃硫酸增重0.0170g．則銨明礬的化學(xué)式為

NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O

．

Answer 1

分析：（1）取樣，加適量H₂O₂溶液，滴加KSCN溶液，若無明顯現(xiàn)象，說明Fe²⁺已除盡；
（2）根據(jù)氫氧化鐵的溶度積及PH=8計(jì)算出鐵離子濃度；
（3）鋁離子在溶液中能夠發(fā)生水解生成氫氧化鋁；
（4）蒸干會(huì)析出可溶性雜質(zhì)的析出，且Al³⁺水解程度增大；
（5）將晶體與溶液分離的操作是過濾；
（6）根據(jù)題中數(shù)據(jù)，計(jì)算出鋁元素質(zhì)量、硫酸根離子質(zhì)量，再根據(jù)總質(zhì)量計(jì)算出水的質(zhì)量，最后計(jì)算出銨明礬的化學(xué)式．

解答：解：（1）檢驗(yàn)Fe²⁺是否除盡的實(shí)驗(yàn)操作是：取少量除雜后的濾液，加適量H₂O₂溶液，振蕩，滴加KSCN溶液，若無明顯現(xiàn)象，說明Fe²⁺已除盡，
故答案為：取少量除雜后的濾液，加適量H₂O₂溶液，振蕩，滴加KSCN溶液，若無明顯現(xiàn)象，說明Fe²⁺已除盡；
（2）K_SP[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，PH=8，溶液中氫氧根離子濃度為：1×10^-6mol/L，c（Fe³⁺）=

4.0×10-38

(1×10-6)3

mol/L=4.0×10^-20mol/L，
故答案為：4.0×10^-20mol/L；
（3）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，抑制了鋁離子的水解，
故答案為：抑制Al³⁺水解
（4）由于蒸干會(huì)析出可溶性雜質(zhì)的析出，且Al³⁺水解程度增大，所以母液不能蒸干，
故答案為：減少可溶性雜質(zhì)的析出及Al³⁺水解；
（5）通過過濾，將硫酸鋁晶體從溶液中分離，所以C正確；
故選C；
（6）a．稱取0.906g銨明礬樣品，高溫灼燒，得Al₂O₃殘留固體0.1020g，氧化鋁的物質(zhì)的量為：

0.1020

102

mol=0.001mol，含有0.002mol鋁離子，0.4530g樣品中含有0.001mol鋁離子，質(zhì)量為0.027g
b．稱取0.4530g銨明礬樣品，用適量蒸餾水溶解，再加入稍過量的BaCl₂溶液，經(jīng)陳化、過濾、灰化，得BaSO₄0.4659g；硫酸鋇的物質(zhì)的量為：

0.4659

233

mol=0.002mol，含有硫酸根離子的物質(zhì)的量為0.002mol，質(zhì)量為0.192g，
c．稱取0.4530g樣品，加入足量的NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生氣體依次通過堿石灰和濃硫酸，濃硫酸增重0.0170g，濃硫酸增重的質(zhì)量為氨氣質(zhì)量，氨氣的物質(zhì)的量為：

0.0170

17

mol=0.001mol，銨離子的物質(zhì)的量為0.001mol，質(zhì)量為0.018g，
0.4530g樣品中，含有水的質(zhì)量為：0.4530-0.027-0.192-0.018=0.2160g，水的物質(zhì)的量為：

0.2160

18

mol=0.012mol，
n（NH₄⁺）：n（Al³⁺）：n（SO₄^2-））：n（H₂O）=0.001：0.001：0.002：0.012=1：1：2：2，
所以銨明礬的化學(xué)式：NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O
故答案為：NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O．

點(diǎn)評：本題考查工藝流程、離子檢驗(yàn)、鹽類水解、對條件的控制選擇、物質(zhì)的分離提純等，理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵，是對學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力，題目難度中等．