Question

（14分）Al2O3、Al(OH)3都是重要化工原料。根据要求回答问题：

Ⅰ、电解法制高品质Al(OH)3装置如下（中间用离子交换膜隔开）：

4Na[Al(OH)4]+2H2O4Al(OH)3↓+4NaOH+O2↑+2H2↑

（1）产物Al(OH)3在 区（填“阴极”或“阳极”）沉积；

（2）电解中转移2mol e—时，将制得__________mol的Al(OH)3。

Ⅱ、制取纳米Al2O3需要纯净的硫酸铝。现有0.05mol·L-1硫酸铝溶液，经检测，含有Fe2+、Fe3+。可按下述操作提纯：往溶液中加足量H2O2充分反应，再用试剂X调节溶液pH=3.5。（室温下，0.1mol·L-1的Fe2+、Al3+开始沉淀的pH分别为7.0和3.7，Fe3+完全沉淀的pH=3.2）

（3）纳米氧化铝分散在分散剂中将形成胶体。则纳米氧化铝的直径约为_________m。

（4）检验硫酸铝溶液含有Fe3+时，所采用的试剂及现象是_____________________。

（5）往溶液中加入H2O2的作用是 （用离子方程式表示）。

（6）加入的X试剂（填选项编号）是 。

A．CuO B．Al(OH)3 C．NaOH D．NaHCO3

若调节后溶液的pH偏离3.5，可能带来的后果是__________________________。

Answer 1

（14分）

（1）阳极 （2）2 （3）10-9～10-7

（4）加KSCN溶液，溶液变血红色

（5）2Fe2+ + 2H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O

（6）B pH过小Fe3+沉淀不完全，pH过大Al3+可能因沉淀而损失

【解析】

试题分析：（1）根据电解的总反应可知，阳极：4OH－-4e－=2H2O+O2↑，电解质溶液是Na-=Al(OH)3↓+H2O,所以Al(OH)3 在阳极区沉积。

（2）根据阳极：4OH－-4e－=2H2O+O2↑，H2OH＋+OH－, H＋+[Al(OH)4]-=Al(OH)3↓+H2O

4 4 4 4 4 4

2 2 2 2 2 2

电解中转移2mol e—时，将制得2mol的Al(OH)3.

(3)将分散质微粒直径介于1-100nm之间的分散系称为胶体，所以纳米氧化铝的直径约为10-9～10-7 m。

（4）向溶液中加入KSCN溶液，若溶液变血红色，则证明该溶液中有Fe3＋.

（5）室温下，0.1mol·L-1的Fe2+、Al3+开始沉淀的pH分别为7.0和3.7，而Fe3+完全沉淀的pH=3.2，我们一般将Fe2＋氧化成Fe3＋，再通过调节PH值除去杂质铁元素，所以往溶液中加入H2O2的作用是2Fe2+ + 2H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O。

（6）要除去铝离子中的铁离子，根据Fe3＋+3H2O =Fe(OH)3 +3H＋,加入与H＋反应的物质，且不引入新的杂质，那么必须加入铝及铝的化合物，所以选B，若调节后溶液的pH偏离3.5，可能带来的后果是pH过小Fe3+沉淀不完全，pH过大Al3+可能因沉淀而损失。

考点：考查电解的工作原理,胶体的定义，Fe3＋的检验与物质的除杂等知识。