[题目]KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐.应用广泛.采用废易拉罐(主要成分为Al.含有少量的Fe.Mg杂质)制备明矾的过程如图15所示.请回答下列问题:(1)请写出Al3+的结构示意图: .(2)试剂①最好选用 (填序号).写出A溶解的化学方程式: .A．HCl溶液 B．H2SO4溶液 C．NaOH溶液 D．氨水(3)写出滤液A到沉淀B的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，应用广泛。采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图15所示。请回答下列问题：

（1）请写出Al3+的结构示意图：______________________。

（2）试剂①最好选用___________(填序号)。写出A溶解的化学方程式：_________________________。

A．HCl溶液 B．H2SO4溶液 C．NaOH溶液 D．氨水

（3）写出滤液A到沉淀B的离子方程式：______________________；室温下，Al(OH)3AlO2-+H++H2O K=2.0×10-13,H2CO3的Ka1=1×10-7，Ka2=4×10-11,计算滤液A到沉淀B的平衡常数 K=___________。

（4）写出由溶液C得到产物的操作：__________________________________。

（5）常温下，pH值相等的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH-)前者为后者的108倍，则两种溶液的pH=___________。

【答案】C2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-200蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥11

【解析】

由制备流程可以知道，废易拉罐的主要成分为主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，试剂①为NaOH，Fe、Mg不反应，只发生2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，过滤后，滤液含NaAlO2，与碳酸氢氨反应生成氢氧化铝沉淀，B为Al(OH)3，最后加硫酸、硫酸钾得到明矾，以此来解答。

（1）Al3+核电核数为13，核外电子数为10，结构示意图为：，

因此，本题正确答案是：；

(2) Fe、Mg与强碱不反应，而Al与NaOH溶液反应，则为尽量少引入杂质，试剂①应选用NaOH，易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，

因此，本题正确答案是：C；2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
(3)由上述分析可以知道，沉淀B为Al(OH)3，碳酸氢根离子酸性强于偏铝酸，则滤液A到沉淀B的离子方程式：AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-，平衡常数 K=====200，

因此，本题正确答案是：200；

（4）由溶液C得到明矾的操作：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，

因此，本题正确答案是：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥；

(5)NaAlO2溶液中水的电离受到促进，而NaOH溶液中水的电离受到抑制。设两种溶液的pH＝a，NaAlO2溶液中水电离出的c(OH－)为10a－14mol·L－1，NaOH溶液中水电离出的c(OH－)为10－amol·L－1，由10a-14＝108×10-a，得a＝11。

因此，本题正确答案是：11。

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