Question

【题目】NH4Al(SO4)2·12H2O(铵明矾)可用作泡沫灭火器的内留剂、石油脱色剂等。某兴趣小组同学用氧化铁、铝粉、镁条和氯酸钾等物质做铝热反应的铝灰及硫酸铵等为原料制备铵明矾的实验，步骤如下：

（1）下列有关说法中正确的是__(填字母)。

A.“滤液1”中含有K＋、Mg2＋、Cl-

B.“滤渣1”和“滤渣2”中含有相同的物质

C.“滤渣2”中含有氢氧化铁，氢氧化镁等固体

D.将“滤液3”蒸干并灼烧，可得纯碱

（2）用NaOH溶解“滤渣1”时，可以采用__方式提高浸出率。

（3）用NaOH溶解“滤渣1”时，可能发生的反应的化学方程式为①__、②_____。

（4）向“滤液2”中通入足量的CO2，写出相应的离子反应方程式：__。

Answer 1

【答案】BD 加热、适当增大NaOH浓度、搅拌 2Al+2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑ 2Al2O3+2NaOH=2NaAlO2＋H2O AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3-

【解析】

用氧化铁、铝粉、镁条和氯酸钾等物质做铝热反应后的铝灰及硫酸铵等为原料制备铵明矾，铝灰用“水洗”的目的是除去KCl等可溶性杂质，滤渣1为Al、Al2O3、Fe、MgO、Fe2O3等，滤液1为氯化钾溶液，滤渣1用碱溶解，Al、Al2O3反应得到NaAlO2、H2，Fe、MgO、Fe2O3等不与碱反应，过滤得到滤渣2为Fe、MgO、Fe2O3，滤液2中含有NaAlO2及剩余的碱，向滤液2中通入二氧化碳气体和氢氧化钠反应生成碳酸氢钠、氢氧化铝沉淀，然后过滤，则滤渣3为氢氧化铝，滤渣氢氧化铝溶于硫酸溶液，将硫酸铝溶液转移至蒸发皿，配制饱和硫酸铵溶液加入蒸发皿中，蒸发至表面出现晶膜，降温结晶，抽滤得到铵明矾，以此解答该题。

：（1）A．“滤液1”中是氯化钾溶液，含有K+、Cl-不含镁离子，故A错误；
B．分析可知“滤渣1”和“滤渣2”中含有相同的物质Fe、Mg、Fe2O3，故B正确；
C．滤渣2为Fe、MgO、Fe2O3，，故C错误；
D．将“滤液3”含有碳酸氢钠，蒸干并灼烧，可得纯碱，故D正确。故答案为：BD；
（2）用NaOH溶解“滤渣1”时，可以采用加热、提高NaOH浓度、搅拌等，故答案为：加热、适当提高NaOH浓度、搅拌等；
（3）滤渣1中与氢氧化钠反应的物质为Al和Al2O3，反应方程式为：2Al+2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑、2Al2O3+2NaOH=2NaAlO2＋H2O；

（4）向“滤液2”中通入足量的CO2，主要是和偏铝酸根发生反应，方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；