Question

1．明礬在生活、醫(yī)藥、工業(yè)上應(yīng)用廣泛．下面是實臉室探究從鋁土礦（主要成分是氧化鋁，含少量氧化鐵和二氧化硅雜質(zhì)）制備明礬的流程示意圖．

（1）鋁在地殼中以化合態(tài)存在．
（2）酸浸時發(fā)生反應(yīng)的兩個離子方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O．
（3）若A為金屬，則濾渣2的成分是鐵、鋁
（4）操作1是蒸發(fā)至有大量晶膜、冷卻結(jié)晶
（5）x等于33.3；y等于13.8．

Answer 1

分析 二氧化硅與硫酸不反應(yīng)股，鋁土礦加入100mL 3mol/L硫酸酸浸后得到濾渣1為二氧化硅，濾液中還含有硫酸鋁、硫酸鐵，可加入過量鋁，置換出鐵，則濾渣2為鐵、鋁混合物，在濾液中加入xmL3mol/L硫酸、yg碳酸鉀，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾可得到明礬晶體，明礬為KAl（SO₄）₂•12H₂O，由質(zhì)量守恒可知存在2n（K）=n（SO₄^2-），則有
$\frac{yg}{138g/mol}×2$×2=（0.1L+0.001xL）×3mol/L，以此解答該題．

解答 解：二氧化硅與硫酸不反應(yīng)股，鋁土礦加入100mL 3mol/L硫酸酸浸后得到濾渣1為二氧化硅，濾液中還含有硫酸鋁、硫酸鐵，可加入過量鋁，置換出鐵，則濾渣2為鐵、鋁混合物，在濾液中加入xmL3mol/L硫酸、yg碳酸鉀，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾可得到明礬晶體，明礬為KAl（SO₄）₂•12H₂O，
（1）鋁性質(zhì)活潑，在自然界中以化合態(tài)存在，故答案為：化合；
（2）酸浸時氧化鋁、氧化鐵與稀硫酸反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，故答案為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
（3）若A為金屬，應(yīng)為鋁，用于除去鐵，則濾渣2為鐵、鋁混合物，故答案為：鐵、鋁；
（4）操作1為蒸發(fā)操作，當(dāng)有大量晶膜時，應(yīng)冷卻結(jié)晶，故答案為：冷卻結(jié)晶；
（5）明礬為KAl（SO₄）₂•12H₂O，由質(zhì)量守恒可知存在2n（K）=n（SO₄^2-），則有
$\frac{yg}{138g/mol}×2$×2=（0.1L+0.001xL）×3mol/L，
當(dāng)x=33.3，y=13.8時符合，
故答案為：33.3；13.8．

點評 本題考查物質(zhì)分離和提純方法的選擇和運用，為高頻考點，明確各個流程發(fā)生的反應(yīng)及沉淀和濾液成分是解本題關(guān)鍵，熟悉常見元素化合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，注意從質(zhì)量守恒的角度解答，題目難度不大．