Question

【題目】以Al（OH）3、H2SO4、工業（NH4）2SO4（含FeSO4）為原料制備透明氧化鋁陶瓷的工藝流程如右圖所示：

回答下列問題：

（1）氧化步驟中發生的主要反應的離子方程式為________________。

（2）當25℃時，Kw=1.0×10-14，Kb（NH3·H2O）=1.75×105。（NH4）2SO4溶液呈酸性，其原因是（用力方程式解釋）：__________；該離子方程式的平衡常數K約為______（填具體數字）。

（3）如何檢驗中和液中的雜質離子已完全除盡_________。

（4）NH4Al(SO4)2溶液與過量NaOH溶液混合加熱，反應的化學方程式為__________。

（5）綜上分析，流程圖中M的主要成分的化學式為________，M可用一種物質吸收以實現循環利用，該物質的名稱是_________。

（6）固體NH4Al(SO4)2．12H2O在加熱時，固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。633℃時剩余固體成分的化學式為_____________。

Answer 1

【答案】 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O NH4++H2ONH3·H2O+H+ 5.7×10-10 取少量中和后的溶液，滴加KSCN溶液，若不變紅，則已完全除去，反之，則未全部出除去。 NH4Al(SO4)2+5NaOHNH3↑+3H2O+NaAlO2+ 2Na2SO4 NH3、H2O、SO3 濃硫酸 Al2(SO4)3

【解析】（1）雙氧水和亞鐵離子發生氧化還原反應生成鐵離子和水，離子反應方程式為2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；

（2）（NH4）2SO4為強酸弱堿鹽，NH4+水解使溶液顯酸性，根據NH4++H2ONH3H2O+H+，K=

==5.7×10-10；
（3）中和液中的雜質離子是鐵離子，鐵離子用KSCN溶液檢驗，其檢驗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；
（4）NH4Al（SO4）2溶液與過量NaOH溶液混合加熱生成氨氣和NaAlO2，反應的化學方程式為：NH4Al（SO4）2+5NaOH NH3↑+3H2O+NaAlO2+2Na2SO4；

（5）根據（3）知，流程圖中M的主要成分的化學式為NH3、H2O、SO3 ；可以用水或者濃硫酸吸收生成硫酸銨重復使用；

（6）假設有1mol硫酸鋁銨晶體，摩爾質量是453g/mol，質量是453g，最后得到的是氧化鋁，硫酸鋁銨晶體加熱過程中會分解，分別生成了水、氨氣、三氧化硫；
當結晶水完全失去時，剩余固體與原始固體的質量百分比是：×100%≈52.32%，大于這個值，說明結晶水沒有完全失去；當溫度繼續升高，硫酸鋁銨中的硫酸銨開始分解生成氨氣和三氧化硫，硫酸銨完全分解時，剩余物為硫酸鋁，剩余固體與原始固體的質量百分比是：×100%≈37.75%；當比值大于37.75%時，硫酸銨沒有完全分解，當等于這個比值，說明硫酸銨恰好分解完全，小于這個比值，硫酸鋁開始分解；故B點剩余固體是硫酸鋁。