Question

【題目】以Al(OH)3、H2SO4、工業(yè)硝酸銨(含FeSO4)為原料制備透明氧化鋁陶瓷的工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)氧化步驟中需加入稍過量的氧化劑，下列物質(zhì)中最合適的是_____。

a. NaClO b.H2O2 c. KMnO4 d.K2Cr2O7

(2)選用上述氧化劑之后，需取少量溶液檢驗(yàn)Fe2+是否己全部被氧化，所加試劑為_____(寫名稱)。

(3)如何檢驗(yàn)中和液中的雜質(zhì)離子己完全除盡？______________________________。

(4) 固體NH4Al(SO4)2·12H2O(相對分子質(zhì)量453)在加熱時(shí)，固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。由300℃加熱至633℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________；(已知該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng))975℃剩余固體成分的化學(xué)式為________________________。

Answer 1

【答案】 b 鐵氰化鉀溶液或酸性KMnO4溶液 取少量中和后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液不變紅，則證明雜質(zhì)離子己完全除盡；若溶液變紅，則證明雜質(zhì)離子未除盡 2NH4A1(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑ A12O3

【解析】⑴. 氧化步驟的目的是將溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，因H2O2作氧化劑時(shí)還原產(chǎn)物是H2O，不會(huì)引入新的雜質(zhì)，因此應(yīng)加入H2O2進(jìn)行氧化，故答案是b；

⑵.檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2＋，可以利用Fe2＋的還原性，加入酸性高錳酸鉀溶液后，觀察高錳酸鉀溶液是否褪色，或者加入鐵氰化鉀溶液觀察是否有藍(lán)色沉淀生成來進(jìn)行判斷，故答案是：鐵氰化鉀溶液或酸性KMnO4溶液；

⑶．中和步驟的目的是通過加入稀氨水以除去Fe3＋雜質(zhì)，因此要檢驗(yàn)Fe3＋是否除盡，可以取少量中和后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液不變紅，則證明雜質(zhì)離子己完全除盡；若溶液變紅，則證明雜質(zhì)離子未除盡，故答案是：取少量中和后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液不變紅，則證明雜質(zhì)離子已完全除盡；若溶液變紅，則證明雜質(zhì)離子未除盡；

⑷．假設(shè)有1mol硫酸鋁銨晶體，摩爾質(zhì)量是453g/mol，質(zhì)量是453g，硫酸鋁銨晶體加熱過程中會(huì)分解，分別生成了水、氨氣、三氧化硫，最終得到的固體是氧化鋁；當(dāng)結(jié)晶水完全失去時(shí)，剩余固體與原始固體的質(zhì)量百分比是×100%≈52.32%，說明A點(diǎn)對應(yīng)的是剛好完全失去結(jié)晶水，得到的固體是NH4A1(SO4)2，當(dāng)溫度繼續(xù)升高，硫酸鋁銨繼續(xù)分解生成氨氣和三氧化硫，完全分解時(shí)，剩余物為硫酸鋁，剩余固體與原始固體的質(zhì)量百分比是： ×100%≈37.75%，恰好對應(yīng)B點(diǎn)，則由300℃加熱至633℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH4A1(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑；

根據(jù)上述分析可知，B點(diǎn)剩余固體是硫酸鋁，繼續(xù)升高溫度，則硫酸鋁發(fā)生分解，當(dāng)剩余固體為氧化鋁時(shí)，剩余固體與原始固體的質(zhì)量百分比為×100%=11.26%，說明C點(diǎn)即975℃時(shí)剩余固體為A12O3，故答案為：2NH4A1(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑；A12O3；