Question

【題目】NH4Al(SO4)2·12H2O (銨明礬) 可用作泡沫滅火器的內(nèi)留劑、石油脫色劑等。用氧化鐵和鋁粉等物質(zhì)做鋁熱反應(yīng)后的鋁灰及硫酸銨等為原料制備銨明礬的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

（1） 鋁灰用“水洗”的目的是______堿溶時(shí)，需在約90℃條件下進(jìn)行，適宜的加熱方式為_____。

（2）“過(guò)濾1”所得濾渣主要成分為_________。

（3）用下圖左邊裝置制備CO2時(shí)，適宜的藥品A 為________、B 為__________；“沉鋁”時(shí)，通入過(guò)量CO2 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________。

（4）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)從“過(guò)濾2”所得濾渣制取銨明礬的實(shí)驗(yàn)方案: 稱取一定質(zhì)量“過(guò)濾2”的濾渣，放入燒杯中，____，靜置，過(guò)濾、洗滌、晾干，得到NH4Al(SO4)2·12H2O [實(shí)驗(yàn)中須使用到3mol/L硫酸、(NH4)2SO4、蒸餾水、氨水、pH 試紙； 已知: NH4Al(SO4)2飽和溶液的pH約為1.5，幾種物質(zhì)的溶解度曲線見(jiàn)右上圖]。

Answer 1

【答案】 除去KCl等可溶性雜質(zhì) 水浴加熱 Fe等 飽和NaHCO3溶液 塊狀石灰石(或大理石、CaCO3等) AlO2- +CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3- 加入適量蒸餾水，加熱并在不斷攪拌下加入3mol/L硫酸至沉淀恰好完全溶解，再加入計(jì)算量的(NH4)2SO4，用3mol/L硫酸和氨水調(diào)節(jié)溶液的PH 在1~2之間，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)品

【解析】鋁灰水洗的目的是洗去表面可溶性雜質(zhì)，在90℃水浴條件下，用NaOH溶液進(jìn)行溶解，Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O，過(guò)濾除去鐵等不溶性雜質(zhì)，向?yàn)V液中通入CO2， AlO2- +CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3- ，提純得到較純的Al(OH)3再制備NH4Al(SO4)2。

（1） 鋁灰用“水洗”的目的是除去KCl等可溶性雜質(zhì)，堿溶時(shí)，需在約90℃條件下進(jìn)行，適宜的加熱方式為90℃水浴加熱；（2）“過(guò)濾1”所得濾渣主要成分為鐵等不溶雜質(zhì)；（3）制備CO2時(shí)，適宜的藥品A 為塊狀石灰石(或大理石、CaCO3等) 、B 為飽和NaHCO3溶液除去揮發(fā)出來(lái)的HCl；“沉鋁”時(shí)，通入過(guò)量CO2 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為AlO2- +CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3- ；（4） 稱取一定質(zhì)量“過(guò)濾2”的濾渣，主要成分為Al(OH)3放入燒杯中，加入適量蒸餾水，加熱并在不斷攪拌下加入3mol/L硫酸至沉淀恰好完全溶解，再加入計(jì)算量的(NH4)2SO4，用3mol/L硫酸和氨水調(diào)節(jié)溶液的PH 在1~2之間，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)品，靜置，過(guò)濾、洗滌、晾干，得到NH4Al(SO4)2·12H2O。