Question

【題目】

I．化合物Mg5Al3（OH）19（H2O）4可作環保型阻燃材料，受熱時按如下化學方程式分解：

2Mg5Al3（OH）19（H2O）427H2O↑+10MgO+3A12O3

（1）寫出該化合物作阻燃劑的兩條依據____________________________________。

（2）用離子方程式表示除去固體產物中A12O3的原理________________________。

II．以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細α-氧化鋁，既降低環境污染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰的主要成分為A12O3（含少量雜質SiO2、FeO、Fe2O3），其制備實驗流程如下：

（1）用圖中“濾渣”和NaOH焙燒制備硅酸鈉，可采用的裝置為_______（填選項編號）。

（2）驗證“沉鐵”后，溶液中是否還含有鐵離子的操作方法為____________________。

（3）若用調節溶液的pH“沉鐵”，則得到Fe（OH）3，己知：

為保證產品的純度，最好選用下列物質中的_______調節pH（填字母），調節pH的范圍為_____。

a．A12O3

B．H2SO4

C．NaOH

D．Na2CO3

（4）煅燒硫酸鋁銨晶體，發生的主要反應為：

4[NH4Al（SO4）2·12H2O]2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O，

將產生的氣體通過下圖所示的裝置。

①集氣瓶中收集到的氣體是_____________________（填化學式）。

②KMnO4溶液褪色，發生的離子反應方程式為_________________________________。

Answer 1

【答案】

Ⅰ.（1）反應吸熱降低溫度，固體氧化物隔絕空氣，水蒸氣稀釋空氣

（2）Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

Ⅱ．（1）B

（2）靜置，溶液澄清后，繼續向上層清液中滴加K4[Fe（CN）6]溶液，若無現象，則溶液中不含有鐵離子，反之，則有。（其它合理答案）

（3）a3.2≤pH<3.7

（4）①N2②2MnO4－+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42－+4H+

【解析】

試題分析：Ⅰ．（1）2Mg5Al3（OH）19（H2O）427H2O↑+10MgO+3Al2O3，分解反應是吸熱反應，降低溫度，生成的氧化鎂和氧化鋁都是熔點很高的氧化物，附著表面會阻止燃燒，水蒸氣稀釋空氣；

（2）氧化鎂是堿性氧化物溶于酸，氧化鋁是兩性氧化物溶于酸、堿溶于，加入氫氧化鈉溶于溶解后過濾除去，反應的離子方程式為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；

Ⅱ．（1）能夠焙燒固體的裝置是坩堝，NaOH能和二氧化硅反應生成硅酸鈉，所以不能采用瓷坩堝灼燒，所以應該采用鐵坩堝，故選B；

（2）鐵離子和鐵氰化鉀反應產生沉淀，其檢驗方法是：靜置，溶液澄清后，繼續向上層清液中滴加K4[Fe（CN）6]溶液，若無現象，則溶液中不含有鐵元素，反之，則有；

（3）結合除雜原則，不引入新的雜質，只能選用Al2O3即選項a來調節溶液pH；調節pH的目的是使Fe3+完全沉淀，而Al3+不沉淀，即溶液的pH范圍為3.2≤pH<3.7；

（4）①煅燒硫酸鋁銨晶體，發生的主要反應為：

4[NH4Al（SO4）212H2O]═2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O，混合氣體通入飽和的亞硫酸氫鈉溶液中，氨氣和三氧化硫溶解，剩余氣體通入高錳酸鉀溶液，二氧化硫被氧化生成硫酸根離子，剩余的氣體N2采用排水法收集；

②二氧化硫被酸性高錳酸鉀溶液氧化而導致KMnO4溶液褪色，二者發生氧化還原反應生成錳離子、硫酸根離子和氫離子，離子方程式為2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+。