Question

【題目】KAl(SO4)2·12H2O（明礬）是一種復鹽，在造紙等方面應用廣泛。實驗室中，采用廢易拉罐（主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質）制備明礬的過程如下圖所示。回答下列問題：

（1）為盡量少引入雜質，試劑①應選用___（填標號）。

a．HCl溶液 b．H2SO4溶液 c．氨水 d．NaOH溶液

（2）易拉罐溶解過程中主要反應的化學方程式為________。

（3）沉淀B的化學式為________；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是__________。

（4）已知：Kw=1.0×10-14，Al(OH)3AlO2-+H++H2O K=2.0×10-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應的平衡常數等于_________。

Answer 1

【答案】（8分）

（1）d （2分）

（2）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ （2分）

（3）Al(OH)3 Al3+水解，使溶液中H+濃度增大 （每空1分，共2分）

（4）20 （2分）

【解析】（1）易拉罐（主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質），它們都是比較活潑的金屬，都可以與酸發生反應，而Al可以與強堿溶液反應變為NaAlO2進入溶液，而Fe、Mg不能與堿發生反應，所以要以含Al的易拉罐為原料制取明礬，應該用強堿NaOH溶液溶解， 選項d正確；Mg、Fe不溶解，會留在濾渣中；（2）易拉罐溶解過程中主要反應的化學方程式為2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑，反應的離子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；（3）濾液A的主要成分是NaAlO2，向其水溶液中加入NH4HCO3溶液，AlO2-、NH4+發生鹽的雙水解反應，產生Al(OH)3沉淀和NH3·H2O，反應的方程式是AlO2-+2H2O+NH4+= Al(OH)3↓+NH3·H2O，所以沉淀B化學式為Al(OH)3；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是該鹽是強酸弱堿鹽，Al3+發生水解反應，消耗水電離產生的OH-，當最終達到平衡時溶液中c(H+)>c(OH-)，所以溶液顯酸性。（4）已知：Kw=1.0×10-14，Al(OH)3AlO2-+H++H2O K=2.0×10-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應的平衡常數K=。