[题目]NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂.用于焙烤食品.工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3和少量的SiO2.Fe2O3杂质)生产铵明矾晶体NH4Al(SO4)212H2O.其工艺流程图如下:(1)废渣a.b 的成分分别是: . .(2)流程图中X的化学式为: .(3)反应Ⅲ的离子方程式为: ,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的操� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品，工业上常用铝土矿（主要成分为Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质）生产铵明矾晶体NH4Al(SO4)212H2O，其工艺流程图如下：

（1）废渣a、b 的成分分别是：_________、_____________。（写名称）

（2）流程图中X的化学式为：_______________。

（3）反应Ⅲ的离子方程式为：_________________________________________；从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的操作依次为（填操作名称）_________、冷却结晶、过滤洗涤。

（4）过硫酸铵[(NH4)2S2O8]在工业生产中有广泛的用途，可以作为氧化剂和漂白剂，广泛地用于蓄电池工业；还用作聚合的引发剂、纤维工业的脱浆剂。在上述的工艺流程中用惰性电极电解X与反应Ⅵ所得物质的混合溶液可以得到过硫酸铵。

写出阳极反应式：______________________________________________。

（5）反应Ⅶ的化学方程式为：________________________________________；

NH4HSO4溶液中离子浓度由大到小顺序为：_____________________________。

（6）向硫酸铝铵溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，不可能发生的反应是______（填选项字母）

A．4NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2＝2(NH4)2SO4+3BaSO4↓+ Al2(SO4)3+2Al(OH)3↓

B．2NH4Al(SO4)2+4Ba(OH)2＝(NH4)2SO4+3BaSO4↓+Ba(AlO2)2

C．2NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2＝(NH4)2SO4+3BaSO4↓+2Al(OH)3↓

D．NH4Al(SO4)2+2Ba(OH)2＝NH3·H2O+2BaSO4↓+ Al(OH)3↓

【答案】二氧化硅氢氧化铁 H2SO4 AlO2－＋CO2＋2H2O=HCO3－＋Al(OH)3↓ 蒸发浓缩 2SO42-- 2e-=S2O82- (NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2 c(H+)>c(SO42－)>c(NH4+)>c(OH－) B

【解析】

铝土矿的主要成分是氧化铝，根据题中流程图可知，在反应Ⅲ中通入二氧化碳，而流程最后要得到硫酸盐，所以为了除去杂质，先在铝土矿中加入过量的硫酸，得废渣a为二氧化硅，滤液中含有铝离子和铁离子，所以x为硫酸，再加入过量的氢氧化钠溶液，生成偏铝酸钠溶液和氢氧化铁沉淀，所以废渣b为氢氧化铁，Y为氢氧化钠，反应Ⅲ为偏铝酸钠溶液与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和废液，反应Ⅳ为氢氧化铝中加上硫酸可以值得硫酸铝，反应Ⅵ中氨气和硫酸反应生成硫酸铵，反应Ⅴ中硫酸铵转化为铵明矾，电解硫酸和硫酸铵的混合溶液，在阴极上得氢气，阳极上得到(NH4)2S2O8，反应Ⅶ为(NH4)2S2O8与水反应生成双氧水和硫酸氢铵。

（1）由上述分析可知，废渣a为二氧化硅；废渣b为氢氧化铁。

（2）根据上面分析可知流程图中X为H2SO4 。

（3）反应Ⅲ为偏铝酸钠溶液与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为AlO2－＋CO2＋2H2O=HCO3－＋Al(OH)3↓；铵明矾晶体中有结晶水，温度过高会使结晶水时期，所以从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的操作依次为蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤。

（4）根据电解原理阳极失去电子发生氧化反应，硫酸根离子失去电子生成S2O82-，电极反应为：2SO42-- 2e-=S2O82-。

（5）根据元素守恒和题中信息可知，反应的化学方程式为：(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2；硫酸氢按溶液中电离出的硫酸根离子和氢离子和铵根离子，其中铵根离子水解生成氢离子，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为：c(H+)>c(SO42－)>c(NH4+)>c(OH－)。

（6）假设2摩尔硫酸铝铵，逐滴加入氢氧化钡溶液。A、若铝离子完全转化为偏铝酸根离子，需要5摩尔氢氧化钡，此时反应2NH4Al(SO4)2+5Ba(OH)2＝2NH3·H2O+4BaSO4↓+Ba(AlO2)2+4H2O，则硫酸铝铵和氢氧化钡的比例小于2时，生成产物为硫酸铵和硫酸钡，和氢氧化铝，可能含有硫酸铝，不选A。B、二者比例为2时，生成产物为氨水，硫酸钡和氢氧化铝，选B。C、硫酸铝铵为2摩尔，铝离子完全沉淀需要3摩尔氢氧化钡，反应2NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2＝(NH4)2SO4+3BaSO4↓+2Al(OH)3↓，不选C。D 、如硫酸根完全反应，则需要4没人氢氧化钡，反应为NH4Al(SO4)2+2Ba(OH)2＝NH3·H2O+2BaSO4↓+ Al(OH)3↓，不选D。所以选B。

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催化剂	Ru	Rh	Ni	Pt	Pd	Fe
初始速率	7.9	4.0	3.0	2.2	1.8	0.5

不同催化剂存在下，氨气分解反应活化能最大的是________（填写催化剂的化学式）。

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（1）在下面方框中，A表示由分液漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请在答题卡上的A后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置、连接胶管不必画出，尾气处理部分必须画出，需要加热的仪器下方用△标出)，按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C…；其它可选用的仪器(数量不限)简易表示如下：___

（2）根据方框中的装置图甲，在答题卡上填写下表(可不填满)___

仪器标号	仪器中所加物质	作用
A	亚硫酸钠、浓硫酸	产生SO2

（3）某实验小组用如图乙装置测定收集到的气体中SO2的含量，反应管中装有酸性高猛酸钾溶液。

①SO2和酸性高猛酸钾溶液发生反应的离子方程式为：___。

②反应管内溶液紫红色消失后，若没有及时停止通气，则测得的SO2含量___(选填：“偏高”、“偏低”或“无影响”)

③若酸性高猛酸钾溶液体积为V1mL，浓度为cmol/L，量气管内增加的水的体积为V2mL(已折算成标准状况下的体积)。用c、V1、V2表示SO2的体积百分含量为___。

【题目】某实验小组对FeCl3分别与Na2SO3、NaHSO3的反应进行探究。

（甲同学的实验）

装置	编号	试剂X	实验现象
	I	Na2SO3溶液(pH≈9)	闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转
	II	NaHSO3溶液(pH≈5)	闭合开关后灵敏电流计指针未发生偏转

(1)配制FeCl3溶液时，先将FeCl3溶于浓盐酸，再稀释至指定浓度。结合化学用语说明浓盐酸的作用：。

(2)甲同学探究实验I的电极产物______________。

①取少量Na2SO3溶液电极附近的混合液，加入______________，产生白色沉淀，证明产生了。

②该同学又设计实验探究另一电极的产物，其实验方案为______________。

(3)实验I中负极的电极反应式为______________。

（乙同学的实验）

乙同学进一步探究FeCl3溶液与NaHSO3溶液能否发生反应，设计、完成实验并记录如下：

装置	编号	反应时间	实验现象
	III	0~1 min	产生红色沉淀，有刺激性气味气体逸出
		1~30 min	沉淀迅速溶解形成红色溶液，随后溶液逐渐变为橙色，之后几乎无色
		30 min后	与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色，随后逐渐变为浅橙色