Question

16．以Al（OH）₃、H₂SO₄、工業(yè)（NH₄）₂SO₄（含F(xiàn)eSO₄）為原料制備透明氧化鋁陶瓷的工藝流程如圖：

回答下列問題：
（1）寫H₂O₂的作用是氧化亞鐵離子為鐵離子并寫出該步驟中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
（2）如何檢驗(yàn)中和反應(yīng)后濾渣中陽(yáng)離子已完全除盡？取少量中和后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液不變紅，則已完全除去；若溶液變紅，則未除盡；
（3）寫出工業(yè)制備金屬鋁的化學(xué)方程式2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 Al（OH）₃、H₂SO₄發(fā)生反應(yīng)為2Al（OH）₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂O；
工業(yè)（NH₄）₂SO₄（含F(xiàn)eSO₄）溶于水，然后向溶液中加入雙氧水，雙氧水具有氧化性、硫酸亞鐵具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子和水，離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，將得到的溶液中加入氨水，調(diào)節(jié)溶液的pH，使鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀，然后過濾得到濾渣；將濾液加入硫酸鋁溶液中，通過分離得到固體NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O，加熱固體NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O，該物質(zhì)分解生成M和含鋁物質(zhì)，
（1）雙氧水和亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子和水；
（2）中和液中的雜質(zhì)離子是鐵離子，鐵離子用KSCN溶液檢驗(yàn)；
（3）工業(yè)上是電解熔融氧化鋁制備金屬鋁；

解答 解：Al（OH）₃、H₂SO₄發(fā)生反應(yīng)為2Al（OH）₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂O；
工業(yè)（NH₄）₂SO₄（含F(xiàn)eSO₄）溶于水，然后向溶液中加入雙氧水，雙氧水具有氧化性、硫酸亞鐵具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子和水，離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，將得到的溶液中加入氨水，調(diào)節(jié)溶液的pH，使鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀，然后過濾得到濾渣；將濾液加入硫酸鋁溶液中，通過分離得到固體NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O，加熱固體NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O，該物質(zhì)分解生成M和含鋁物質(zhì)，
（1）雙氧水和亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子和水，過氧化氫作用是氧化亞鐵離子生成鐵離子，便于除去，離子反應(yīng)方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：氧化亞鐵離子為鐵離子，2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
（2）中和液中的雜質(zhì)離子是鐵離子，鐵離子用KSCN溶液檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)方法為取少量中和后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液不變紅，則已完全除去；若溶液變紅，則未除盡，
故答案為：取少量中和后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液不變紅，則已完全除去；若溶液變紅，則未除盡；
（3）工業(yè)制備金屬鋁的化學(xué)方程式為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，
故答案為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑；

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析、推斷、計(jì)算能力，明確流程圖中發(fā)生的反應(yīng)及基本操作是解本題關(guān)鍵，題目難度中等．