Question

(10分)高纯度氧化铝有广泛的用途，某研究小组用以下流程制取高纯度氧化铝：

根据上述流程图填空：

（1）“除杂”操作是加入过氧化氢后，用氨水调节溶液的pH约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe²⁺．请写出在除去Fe²⁺离子的过程中，发生的主要反应的离子方程式                 

（2）配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是                      

（3）“结晶”这步操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体即停止加热，然后冷却结晶，得到铵明矾晶体（含结晶水）．母液不能蒸干的原因是                            

（4）“分离”操作的名称是               （填字母代号）．

A．蒸馏      B．分液       C．过滤

（5）铵明矾晶体的化学式为NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O，在0.1mol/L铵明矾的水溶液中，离子浓度最大的离子是                ，离子浓度最小的离子是                     ．

Answer

(1）2Fe2++H2O2+4NH3•H2O=2Fe（OH）3↓+4NH4+

（2）抑制（防止）Al3+水解

（3）减少可溶性杂质的析出及Al3+水解

（4）C （5）SO42﹣ OH﹣

【解析】

试题分析：（1）H2O2 可以把Fe2+氧化为Fe3+，然后加入氨水，就会形成Fe(OH)3沉淀而过滤除去，反应的离子方程式是2Fe2+＋H2O2＋4NH3·H2O＝2Fe(OH)3↓＋4NH4+

（2）硫酸铝是强酸弱碱盐，水解产生氢氧化铝胶体和硫酸，加入硫酸就可以抑制盐电离产生的Al3+的水解；

（3）母液不能蒸干是因为蒸干容易使晶体失去结晶水，这样还避免可溶性杂质结晶析出；

（4）把晶体从混合物中“分离”操作的名称是过滤；

（5）铵明矾晶体的化学式为NH4Al(SO4)2·12H2O，在0.1mol/L在铵明矾的水溶液中，根据物料守恒可知离子浓度最大的离子是SO42—，由于该盐是强酸弱碱盐，NH4+、Al3+水解消耗水电离产生的OH-，使溶液显酸性，所以离子浓度最小的离子是OH—

考点：设计实验方案及探究实验