Question

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”操作是先加入过氧化氢充分反应后，再用氨水调节溶液的pH，使硫酸铵溶液中的少量Fe²⁺氧化为Fe³⁺并进一步转化为Fe(OH)₃从而除去Fe²⁺，则Fe²⁺酸性条件下氧化为Fe³⁺的离子方程式为:                                                    。

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

（3）“分离”操作的名称是               (填字母代号)。

A．蒸馏      B．分液       C．过滤

（4）铵明矾晶体的化学式为NH₄Al(SO₄)₂•12H₂O，铵明矾属于              (填“纯净物”或“混合物”)在0.1mol/L铵明矾的水溶液中，浓度最大的离子是         。

（5）热分解中发生如下反应6NH₄Al(SO₄)₂ = 3Al₂O₃ + 2NH₃ ↑+ 2N₂ ↑+ 6SO₂ ↑+ 6SO₃ ↑+ 9H₂O，当生成1mol Al₂O₃时转移电子物质的量为              mol；

（6）往含0.1mol铵明矾稀溶液中逐滴加入含0.3mol Ba(OH)₂的稀溶液，反应的总离子方程式为:                                       。   

Answer

（1）2Fe2+ +H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O （2）抑制Al3+水解(填防止水解不给分) （3）C

（4）纯净物 SO42- （5） 4 （6） NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++5OH- =NH3·H2O+AlO2-+2BaSO4↓+2H2O

【解析】

试题分析：（1）亚铁离子具有还原性，双氧水具有强氧化性，在酸性溶液中，亚铁离子被氧化生成铁离子，此反应的离子反应方程式为2Fe2+ +H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O；

（2）由于铝离子在溶液中能够发生水解生成氢氧化铝，所以加入硫酸酸化，抑制了铝离子的水解；

（3）通过过滤，将硫酸铝晶体从溶液中分离，所以C正确；

（4）铵明矾晶体的化学式为NH4Al(SO4)2•12H2O，属纯净物；0.1mol/L铵明矾的水溶液中，未水解前，c(Al3+)=c(NH4+)=0.1mol/L，由于铵根和铝离子均水解，水解结合水电离出的氢氧根，故水解后浓度均小于0.1mol/L，c(SO42-)=0.2mol/L，溶液最大的离子为SO42-；

（5）在反应6NH4Al(SO4)2 = 3Al2O3 + 2NH3 ↑+ 2N2 ↑+ 6SO2 ↑+ 6SO3 ↑+ 9H2O中N2是氧化产物，每生成2molN2转移12mol电子，同时得到3molAl2O3，则当生成1mol Al2O3时转移电子物质的量为12mol÷3=4mol；

（6）往含0.1mol铵明矾稀溶液中逐滴加入含0.3mol Ba(OH)2的稀溶液，发生反应的总离子方程式为 NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++5OH- =NH3·H2O+AlO2-+2BaSO4↓+2H2O。

考点：考查工艺流程、离子检验、盐类水解、对条件的控制选择、物质的分离提纯等。