Question

【题目】碱式硫酸铝[(1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]溶液可用于烟气脱硫。实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝溶液，实验流程如下：

已知“调pH”的反应为：(2x)Al2(SO4)3＋3xCaCO3＋3xH2O＝2[(1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]＋3xCaSO4↓＋3xCO2↑

（1）“酸浸”时反应的化学方程式为____。

（2）“酸浸”时适当增大H2SO4溶液浓度的目的是____，能达到相同目的的方法还有____（任写一种）。

（3）“酸浸”时应控制H2SO4溶液的用量，H2SO4溶液用量不能过量太多的原因是____。

（4）通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值，测定方法如下：

①取碱式硫酸铝溶液25.00 mL，加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体2.3300 g。

②取碱式硫酸铝溶液2.50 mL，加入0.1000 mol·L1 EDTA标准溶液25.00 mL，调节溶液pH约为4.2，煮沸，冷却后用0.08000 mol·L1 CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗CuSO4标准溶液20.00 mL（已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1）。

计算(1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值（写出计算过程）____。

Answer 1

【答案】Al2O3＋3H2SO4＝Al2(SO4)3＋3H2O 加快酸浸时的反应速率（或提高铝元素的浸出率） 加热（或搅拌） 会增加后续CaCO3的消耗量 0.41

【解析】

（1）“酸浸”时氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的化学方程式为Al2O3＋3H2SO4＝Al2(SO4)3＋3H2O；

（2）“酸浸”时适当增大H2SO4溶液浓度的目的是加快酸浸时的反应速率（或提高铝元素的浸出率），能达到相同目的的方法还有加热（或搅拌）；

（3）“酸浸”时应控制H2SO4溶液的用量，H2SO4溶液用量不能过量太多，若过量太多，会增加后续CaCO3的消耗量；

（4）2.50 mL溶液中：n(SO42-)=n(BaSO4)=，

2.50 mL溶液中：n(Al3+)=n(EDTA)-n(Cu2+)=0.1000mol/L×25.00mL×10-3L/mL-0.08000mol/L×20.00mL×10-3L/mL=9.000×10-3mol，

2.50 mL溶液中：n(Al3+)= 9.000×10-3mol，

1mol(1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中n(Al3+)=（2-x）mol；n(SO42-)=3（1-x）mol；

n(Al3+)：n(SO42-)=（2-x）mol：3（1-x）mol=9.000×10-3mol：00100mol，解得x=0.41。