Question

【题目】高纯度氧化铝有广泛的用途，某研究小组用以下流程制取高纯度氧化铝：

根据上述流程图填空：

（1）“除杂”操作是先加入过氧化氢充分反应后，再用氨水调节溶液的pH，使硫酸铵溶液中的少量Fe2+氧化为Fe3+并进一步转化为Fe(OH)3从而除去Fe2+，则Fe2+酸性条件下氧化为Fe3+的离子方程式为:

（2）配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是 。

（3）“分离”操作的名称是 （填字母代号）。

A．蒸馏 B．分液 C．过滤

（4）铵明矾晶体的化学式为NH4Al（SO4）212H2O，铵明矾属于 （填“纯净物”或“混合物”）在0.1mol/L铵明矾的水溶液中，浓度最大的离子是 。

（5）热分解中发生如下反应6NH4Al(SO4)2 = 3Al2O3 + 2NH3 ↑+ 2N2 ↑+ 6SO2 ↑+ 6SO3 ↑+ 9H2O,当生成1mol Al2O3时转移电子物质的量为 mol

（6）往含0.1mol铵明矾稀溶液中逐滴加入含0.3mol Ba(OH)2的稀溶液,反应的总离子方程式为: 。

Answer 1

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

（2）抑制Al3+水解(填防止水解不给分)

（3）C （4）纯净物，SO42-（5）4

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

【解析】

试题分析：（1）H2O2溶液具有强氧化性，可以氧化亚铁离子生成铁离子，反应的离子方程式：2Fe2+ + H2O2 + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O。

（2）由于铝离子在溶液中能够发生水解生成氢氧化铝，所以加入硫酸酸化，抑制铝离子的水解。

（3）把晶体从混合物中“分离”操作的名称是过滤，答案选C。

（4）铵明矾晶体的化学式为NH4Al（SO4）212H2O，铵明矾有固定的组成，属于纯净物；在0.1mol/L铵明矾的水溶液中，未水解前，c（Al3+）=c（NH4+）=0.1mol/L，由于铵根和铝离子均水解，水解结合水电离出的氢氧根，水解后浓度均小于0.1mol/L，c（SO42-）=0.2mol/L，所以在0.1mol/L铵明矾的水溶液中，浓度最大的离子是SO42-。

（5）该反应中N元素化合价由-3价变为0价、S元素化合价由+6价变为+4价， 6NH4Al(SO4)2 = 3Al2O3 + 2NH3 ↑+ 2N2 ↑+ 6SO2 ↑+ 6SO3 ↑+ 9H2O,转移12e-，所以当生成1mol Al2O3时转移电子物质的量为4mol。

（6）往含0.1mol铵明矾（NH4Al（SO4）212H2O）稀溶液中逐滴加入含0.3mol Ba(OH)2的稀溶液，OH-先与Al3+反应，1molAl3+消耗3molOH-，然后NH4+与OH-反应生成氨气和水，1mol铵根离子消耗1mol氢氧根离子，氢氧化铝溶解需要1molOH-，一共消耗5molOH-，同时2mol硫酸根离子消耗2mol钡离子生成硫酸钡沉淀，反应的总离子方程式为NH4++Al3++2SO42- + 2Ba2+ +5OH- = NH3·H2O + AlO2-+2BaSO4↓+2H2O。