Question

【題目】Ⅰ．對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。

以下為鋁材表面處理的一種方法：

堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，其原因是__________(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的_____。

A．NH3 B．CO2 C．NaOH D．HNO3

Ⅱ．某混合物甲中含有明礬[KAl(SO4)2·12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定條件下由甲可實現下圖所示的物質之間的轉化：

(1)試劑a最好選用________(選填A、B、C、D)。

A．NaOH溶液 B．稀鹽酸 C．二氧化碳 D．氨水

(2)寫出反應①的離子方程式：___________________________________。

(3)反應②的化學方程式為：____________________________________。

(4) 反應①結束后進行的操作是________________________

(5)固體E可以作為復合性的化學肥料，E中所含物質的化學式為________．

Answer 1

【答案】2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑ B D [Al(OH)4]－＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 過濾 (NH4)2SO4、K2SO4

【解析】

Ⅰ.鋁容易被氧氣氧化形成致密的氧化膜，堿洗時氧化鋁轉化為偏鋁酸根進入溶液，為防止損失將其轉化為氫氧化鋁沉淀，需引入弱酸，同時鋁暴露出來與堿液反應生成氫氣，產生氣泡；II.由甲的成分知加水溶解后，溶液中是KAl(SO4)2 ，沉淀是Al2O3 和Fe2O3 。

向沉淀中加 NaOH 溶液，Fe2O3 不反應，Al2O3 可與 NaOH 溶液反應生成NaAlO2 ，向NaAlO2溶液中通入過量CO2 可得Al(OH)3 沉淀和碳酸氫鈉，Al(OH) 3 受熱分解生成 B 為Al2O3 ，電解熔融氧化鋁 B 得到氣體 D 為O2 ，固體 A 為 Al ；向溶液中加過量氨水，溶液與過量氨水反應，Al3+ 被沉淀，得到氫氧化鋁沉淀，溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4 )2SO4 ，經過蒸發、結晶，得到的是K2SO4 和(NH4)2SO4 。

I.鋁材堿洗可以洗去表面的氧化鋁，裸露的鋁會和堿溶液反應放出氫氣，2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，故堿洗時常有氣泡冒出；

氫氧化鋁是兩性氫氧化物，可溶于強酸強堿，因此，堿洗槽液中的偏鋁酸根，應通入CO2使其沉淀成氫氧化鋁，發生反應2AlO2-+3H2O+CO2═2Al(OH)3↓+CO32-或CO2+2H2O+AlO2-═HCO3-+Al(OH)3↓；若加HNO3，生成的沉淀還會繼續溶解，故答案為B；

II. (1)依據流程分析，向溶液中加入的試劑 a 作用是沉淀鋁離子，應向溶液中加過量氨水，溶液與過量氨水反應，Al3+ 被沉淀，得到氫氧化鋁沉淀，溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4 ，經過蒸發、結晶，得到的是K2SO4 和(NH4)2SO4 ，故答案為 D ；

(2)反應 ① 中二氧化碳過量，反應生成沉淀和碳酸氫鈉，向NaAlO2 溶液中通入過量CO2 可得Al(OH)3 沉淀和碳酸氫鈉，離子方程式為[Al(OH)4]－＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3-；

(3)反應②為Al2O3分解得到鋁和氧氣，化學方程式為2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑；

(4)反應①得到溶液和沉淀，二者分離采用過濾的方法，故進行的操作是過濾；

(5)由上面的分析可知，E中所含物質的化學式為(NH4)2SO4、K2SO4。