Question

（14分）以明礬石[主要成分為K₂SO₄·Al₂（SO₄）₃·2A1₂O₃·6H₂O]為原料生產(chǎn)硫酸鋁晶體[Al₂（SO₄）₃·18H₂O]和明礬[KAl（SO₄）₂·12H₂O]的實(shí)驗(yàn)流程如下：

兩種不同形態(tài)的氧化鋁的部分性質(zhì)如下表：

物質(zhì)	α－Al2O3	γ－A12O3
性質(zhì)	不溶于水和酸	不溶于水，溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，加熱至1200℃可轉(zhuǎn)化為α- Al2O3

Al₂（SO₄）₃、明礬在不同溫度下的溶解度如下表：

溫度/℃ 溶解度/g	0	20	40	60	80	100
Al2（SO4）3	31.2	36.4	46.1	59.2	73.0	89.0
明礬	3.0	5.9	11.7	25	71	154

（1） “焙燒’’溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致硫酸鋁晶體產(chǎn)量降低，其原因是           。

（2）從“母液”制備硫酸鋁晶體的實(shí)驗(yàn)步驟為：①          ；②          ；③過(guò)濾、洗滌、干燥。

（3）測(cè)定硫酸鋁晶體樣品中Al₂（SO₄）₃·18H₂O質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)步驟為（EDTA分別能與Al^3＋或Pb^2＋以物質(zhì)的量之比1：1進(jìn)行反應(yīng)）：

步驟1：準(zhǔn)確稱取硫酸鋁晶體樣品mg，溶于25 mL水中。  

步驟2：加入c₁ mo1·L^－1EDTA溶液V₁mL（過(guò)量），煮沸、冷卻，稀釋至100 mL。

步驟3：取25. 00mL上述稀釋液，滴加指示劑，用c₂ mol·L^－1Pb（NO₃）₂標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量的EDTA溶液，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗v₂mL Pb（NO₃）₂標(biāo)準(zhǔn)溶液。

①步驟2中“稀釋至100 mL”時(shí)，需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、    。

②根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算，該樣品中Al₂（SO₄）₃·18H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為          。（用含字母的代數(shù)式表示）。

（4）鋁的陽(yáng)極氧化法是把鋁作為陽(yáng)極，置于硫酸等電解液中，施加陽(yáng)極電壓進(jìn)行電解，在鋁的表面形成一層致密的氧化膜。

①電解過(guò)程中陽(yáng)極的電極反應(yīng)為              。

②取少量廢電解液，加入NaHCO，溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是               。(用離子方程式表示)

 

Answer 1

【答案】

（1）γ－A1₂O₃轉(zhuǎn)化為難溶于硫酸的α－Al₂O₃（2分）

（2）①蒸發(fā)濃縮（2分）      ②冷卻結(jié)晶（2分）

（3）①100 mL容量瓶、膠頭滴管（2分）

②(2分）

（4）①2Al+3H₂O===Al₂O₃+6H⁺ +6e^-(2分）

②Al^3＋ +3HCO^－ =Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑(2分）

【解析】

試題分析：（1）γ－A1₂O₃轉(zhuǎn)化為難溶于硫酸的α－Al₂O₃，導(dǎo)致硫酸鋁晶體產(chǎn)量降低,（2）過(guò)濾之前的步驟為①蒸發(fā)濃縮②冷卻結(jié)晶（3）①稀釋時(shí)還需要的儀器是100 mL容量瓶和膠頭滴管，②根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算Al₂（SO₄）₃·18H₂O的物質(zhì)的量=C₁V₁+4C₂V₂，所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為物質(zhì)的量乘以摩爾質(zhì)量，再除以樣品的總質(zhì)量，最后質(zhì)量分?jǐn)?shù)求得。（4）①陽(yáng)極失電子，鋁常見(jiàn)價(jià)態(tài)為三價(jià)，所以電極反應(yīng)式為2Al+3H₂O===Al₂O₃+6H⁺ +6e^-。②原因是鋁離子會(huì)與碳酸氫根離子發(fā)生雙水解，Al^3＋ +3HCO^－ =Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑

考點(diǎn)：化學(xué)實(shí)驗(yàn)

點(diǎn)評(píng)：本題的信息量比較大，分為三個(gè)部分，第一部分是實(shí)驗(yàn)，第二部分屬于滴定實(shí)驗(yàn)，第三部分屬于電解內(nèi)容，此類題目要注意大題小做，每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)分開(kāi)來(lái)看，逐一擊破。