Question

（2012?顺义区二模）硫酸铝铵常用于水的净化以及工业水的处理．硫酸铝铵是白色透明结晶硬块，易溶于热水，水溶液呈酸性；随温度升高、脱去结晶水，产生晶变．工业用铝土矿（主要成分Al₂O₃、少量SiO₂、Fe₂O₃、MgO等）为原料制取硫酸铝铵的工艺流程示意图如下：

部分氢氧化物沉淀的pH如下表：

沉淀物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Mg（OH）2
开始沉淀pH	3.8	2.7	9.4
完全沉淀pH	5.2	3.2	12.4

请回答下列问题：
（1）步骤③中调节pH使Fe（OH）₃沉淀完全，检验Fe³⁺是否沉淀完全的操作是

取少量溶液C于试管中，加入2～3滴KSCN溶液，若溶液变成红色，说明Fe3+未沉淀完全；若溶液不变色，说明Fe³⁺已沉淀完全

．
（2）若X为NaOH，步骤④中发生反应的离子方程式是

Al³⁺﹢3OH^-=Al（OH）₃↓

．
（3）用化学平衡移动原理解释步骤⑤中加入硫酸的作用

硫酸电离出氢离子与氢氧化铝电离出氢氧根离子反应生成水，使Al（OH）₃溶解平衡右移，至Al（OH）₃溶解

．
（4）硫酸铝铵水溶液呈酸性的原因是

Al³⁺﹢3H₂O?Al （OH）₃﹢3H⁺、NH⁴⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺

（用离子方程式表示）．浓度均为0.1mol/L硫酸铝和硫酸铝铵两种水溶液，c（Al³⁺） 较大的是

硫酸铝铵

（填“硫酸铝铵”或“硫酸铝”）溶液．
（5）步骤⑥中，要求温度控制在90-100℃之间至硫酸铵全部溶解，其原因是

因为硫酸铝铵易溶于热水，有利于生成；随温度升高、脱去结晶水，产生晶变．所以
温度控制在90-100℃之间

．
（6）步骤⑦的操作方法包括

冷却，结晶、过滤、洗涤、干燥

．

Answer 1

分析：（1）根据检验三价铁离子的检验方法完成；
（2）铝离子生成氢氧化铝沉淀的离子方程式；
（3）硫酸电离出氢离子与氢氧化铝电离出氢氧根离子反应生成水；
（4）铝离子、铵离子水解使溶液显示酸性；根据铵离子水解使溶液显示酸性，硫酸铝铵溶液中氢离子浓度大于硫酸铝溶液的，氢离子抑制了铝离子的水解；
（5）根据题中信息“易溶于热水，随温度升高、脱去结晶水，产生晶变”进行分析；
（6）从滤液G制取硫酸铝铵的操作有冷却，结晶、过滤、洗涤、干燥．

解答：解：（1）检验三价铁离子是否沉淀完全的方法是：取少量溶液C于试管中，加入2～3滴KSCN溶液，若溶液变成红色，说明Fe3+未沉淀完全；若溶液不变色，说明Fe³⁺已沉淀完全，
故答案为：取少量溶液C于试管中，加入2～3滴KSCN溶液，若溶液变成红色，说明Fe3+未沉淀完全；若溶液不变色，说明Fe³⁺已沉淀完全；
 （2）溶液中铝离子与氢氧根离子生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为：Al³⁺﹢3OH^-=Al（OH）₃↓，
故答案为：Al³⁺﹢3OH^-=Al（OH）₃↓；
（3）因为硫酸电离出氢离子与氢氧化铝电离出氢氧根离子反应生成水，使Al（OH）₃溶解平衡右移，至Al（OH）₃溶解
故答案为：由于硫酸电离出氢离子与氢氧化铝电离出氢氧根离子反应生成水，使Al（OH）₃溶解平衡右移，至Al（OH）₃溶解；
（4）加入硫酸溶液，铝离子、铵离子水解，使溶液显示酸性，反应的离子方程式为：Al³⁺﹢3H₂O?Al （OH）₃﹢3H⁺； NH⁴⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺；根据铵离子水解使溶液显示酸性，硫酸铝铵溶液中氢离子浓度大于硫酸铝溶液的，氢离子抑制了铝离子的水解，所以硫酸铝铵溶液中铝离子浓度较大；
Al³⁺﹢3H₂O?Al （OH）₃﹢3H⁺； NH⁴⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺； 硫酸铝铵；
（5）由于硫酸铝铵“易溶于热水，随温度升高、脱去结晶水，产生晶变”，所以 温度控制在90-100℃之间，
故答案为：因为硫酸铝铵易溶于热水，有利于生成；随温度升高、脱去结晶水，产生晶变．所以 温度控制在90-100℃之间；
（6）根据题中图示，从滤液G制取硫酸铝铵，需要经过冷却，结晶、过滤、洗涤、干燥操作，
故答案为：冷却，结晶、过滤、洗涤、干燥．

点评：本题考查了硫酸铝铵的制取过程，注意题中信息的处理，本题难度中等．