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。利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如下：

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

（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，發生反應的離子方程式為_____________________________________。

（3）母液中溶質主要成分的化學式為__________。溶液調節pH后經過濾、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－。當加入一種淡黃色粉末狀固體物質時，有刺激性氣味的混合氣體放出，同時生成白色沉淀。當加入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。由此實驗現象及數據判斷：

（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：明礬石經脫水后加入硫磺一起焙燒，得到的熟料經氫氧化鈉溶液（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節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與硫磺反應生成的能使品紅溶液褪色的物質是二氧化硫，另一種具有兩性的物質是氧化鋁，該反應化學方程式為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，發生反應的離子方程式為Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。

（3）母液中溶質主要成分的化學式為K2SO4、Na2SO4。溶液調節pH后經過濾、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－、。當加入一種淡黃色粉末狀固體物質時，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的量之比為1:2:5。