Question

【題目】Ⅰ.明礬石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O，還含有少量Fe2O3雜質(zhì)。利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如下：

（1）焙燒爐中Al2(SO4)3與硫磺反應(yīng)生成一種能使品紅溶液褪色的物質(zhì)和一種具有兩性的物質(zhì)，寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式______________________________________________________。

（2）試劑X最好為下列試劑中的_________

A.NaOH B.CO2 C.鹽酸 D.氨水

熟料溶解時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。

（3）母液中溶質(zhì)主要成分的化學(xué)式為__________。溶液調(diào)節(jié)pH后經(jīng)過濾、洗滌可得Al(OH)3沉淀，證明沉淀已洗滌干凈的實驗操作和現(xiàn)象是_______________________________________________。

Ⅱ. 有100ml某透明溶液，可能含有以下離子中的若干種：Mg2＋、Cu2＋、Fe2＋、Al3＋、NH4＋、K+、HCO3－、SO42－。當(dāng)加入一種淡黃色粉末狀固體物質(zhì)時，有刺激性氣味的混合氣體放出，同時生成白色沉淀。當(dāng)加入0.6mol淡黃色粉末時，共收集到0.8mol混合氣體，且此時生成的沉淀最多。此后繼續(xù)加入淡黃色粉末時，沉淀量逐漸減少，至加入0.65mol粉末后，沉淀量由0.3mol減少至0.2mol，再加入粉末后，沉淀就不再減少。由此實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)判斷：

（4）淡黃色粉末為_________________；

（5）溶液中肯定有__________________離子；

（6）溶液中陽離子按量由少到多其物質(zhì)的量之比為______________（H＋及沒有確定的離子除外）。

Answer 1

【答案】 2Al2（SO4）3+3S 2Al2O3+9SO2↑ A Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O K2SO4、Na2SO4 取最后的洗滌液于試管中，滴加BaCl2溶液，若無白色沉淀生成則已洗滌干凈 Na2O2 Mg2＋、Al3＋、NH4＋、SO42－ 1:2:5

【解析】Ⅰ.試題分析：明礬石經(jīng)脫水后加入硫磺一起焙燒，得到的熟料經(jīng)氫氧化鈉溶液（成本相對較低的強堿）浸取后，過濾，濾渣主要為氧化鐵等。向濾液中加入硫酸調(diào)節(jié)pH得到氫氧化鋁沉淀，過濾后的母液中含有硫酸鈉和硫酸鉀等等。

（1）焙燒爐中Al2(SO4)3與硫磺反應(yīng)生成的能使品紅溶液褪色的物質(zhì)是二氧化硫，另一種具有兩性的物質(zhì)是氧化鋁，該反應(yīng)化學(xué)方程式為2Al2(SO4)3+3S 2Al2O3+9SO2↑。

（2）試劑X最好為下列試劑為NaOH，選A 。熟料溶解時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。

（3）母液中溶質(zhì)主要成分的化學(xué)式為K2SO4、Na2SO4。溶液調(diào)節(jié)pH后經(jīng)過濾、洗滌可得Al(OH)3沉淀。證明沉淀已洗滌干凈的方法是，檢驗洗滌液中是否有硫酸根離子，實驗操作和現(xiàn)象是：取最后的洗滌液于試管中，滴加BaCl2溶液，若無白色沉淀生成則已洗滌干凈。

Ⅱ. 有100ml某透明溶液，可能含有以下離子中的若干種：Mg2＋、Cu2＋、Fe2＋、Al3＋、、K+、HCO3－、。當(dāng)加入一種淡黃色粉末狀固體物質(zhì)時，有刺激性氣味的混合氣體放出，該淡黃色粉末狀固體物質(zhì)一定是過氧化鈉，混合氣體為氨氣和氧氣，則一定含有NH4＋；同時生成白色沉淀，該沉淀可能有氫氧化鎂和氫氧化鋁，肯定沒有Cu2＋和Fe2＋。當(dāng)加入0.6mol淡黃色粉末時，共收集到0.8mol混合氣體，則其中有0.3mol O2和0.5molNH3。此時生成的沉淀最多。此后繼續(xù)加入淡黃色粉末時，沉淀量逐漸減少，至加入0.65mol粉末后，沉淀量由0.3mol減少至0.2mol，再加入粉末后，沉淀就不再減少，則一定有0.2 mol Mg2＋和0.1mol Al3＋。因為碳酸氫根離子與鋁離子不能大量共存，所以一定沒有HCO3－，由電荷守恒知，一定含SO42－。

（4）淡黃色粉末為Na2O2；

（5）溶液中肯定有Mg2＋、Al3＋、NH4＋、SO42－離子；

（6）0.65mol Na2O2與水反應(yīng)后生成1.3mol OH-，0.2 mol Mg2＋和0.1mol Al3＋均消耗0.4 mol OH-，所以一定有0.5mol NH4＋消耗了其余的0.5mol OH-。所以，H＋及沒有確定的離子除外，溶液中陽離子按量由少到多其物質(zhì)的量之比為1:2:5。