题目内容

明矾石的主要成分为K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,此外还含有少量Fe2O3杂质。某校研究小组利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下:

(1)“焙烧”过程中反应的化学方程式为Al2(SO4)3+SAl2O3+________↑。
(2)分离溶液和废渣的操作是________,“溶解”时反应的离子方程式为_________________________________。
(3)“调节pH”后过滤、洗涤Al(OH)3沉淀,证明沉淀已洗涤干净的实验操作和现象是________。
(4)“母液”中可回收的物质是________。
(5)若“焙烧”过程中恰好消耗48 g硫黄,则理论上最终可得到________ g氢氧化铝。
 (1)2 3 2 9 SO2 (2)过滤 Al2O3+2OH-===2AlO2—+H2O (3)取最后一次洗涤的滤液于试管中,滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则证明已洗涤干净 (4)K2SO4、Na2SO4 (5)468
 (1)分析已知的反应物和生成物可知,只有硫元素化合价发生变化,故最终只可能生成SO2。(2)结合流程可知,分离溶液和废渣可用过滤操作;溶解时,Al2O3与碱反应。(3)Al(OH)3沉淀表面吸附有SO42—,故可取最后一次洗涤的滤液于试管中,滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成则证明已洗涤干净。(4)“母液”中可回收的物质是易溶的K2SO4和Na2SO4。(5)根据反应的化学方程式可知,2Al2(SO4)3~3S,n(S)=1.5 mol,n[Al2(SO4)3]=1 mol,n(Al2O3)=1 mol,明矾石中n(Al2O3)=2 mol,依据铝元素守恒可知,n(Al)=n[Al(OH)3]=6 mol,则氢氧化铝质量为468 g。
练习册系列答案
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铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的三位同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计了下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
【探究一】实验方案:铝镁合金测定剩余固体质量,实验中发生反应的化学方程式是_________________________。
实验步骤:
(1)称取5.4 g铝镁合金粉末样品,投入V mL 2.0 mol·L-1 NaOH溶液中,充分反应。NaOH溶液的体积V≥______。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将______(填“偏高”或“偏低”)。
【探究二】实验方案:铝镁合金测定生成气体的体积实验装置:
问题讨论:

(1)某同学提出该实验装置不够完善,应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是:_____(填“需要”或“不需要”)。
(2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题是(写出两点):
①______________________________。
②______________________________。
【探究三】
实验方案:称量x g铝镁合金粉末,放在如图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。

问题讨论:
(1)欲计算镁的质量分数,该实验中还需测定的数据是______。
(2)若用空气(不考虑CO2)代替O2进行实验,对测定结果有何影响? _____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

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