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(14分)以明矾石[主要成分为K2SO4·Al2(SO43·2A12O3·6H2O]为原料生产硫酸铝晶体[Al2(SO43·18H2O]和明矾[KAl(SO42·12H2O]的实验流程如下:

两种不同形态的氧化铝的部分性质如下表:

物质

α-Al2O3

γ-A12O3

性质

不溶于水和酸

不溶于水,溶于强酸或强碱,加热至1200℃可转化为α- Al2O3

Al2(SO43、明矾在不同温度下的溶解度如下表:

    温度/℃

溶解度/g

0

20

40

60

80

100

Al2(SO43

31.2

36.4

46.1

59.2

73.0

89.0

明矾

3.0

5.9

11.7

25

71

154

(1) “焙烧’’温度过高,会导致硫酸铝晶体产量降低,其原因是           

(2)从“母液”制备硫酸铝晶体的实验步骤为:①          ;②          ;③过滤、洗涤、干燥。

(3)测定硫酸铝晶体样品中Al2(SO43·18H2O质量分数的实验步骤为(EDTA分别能与Al3或Pb2以物质的量之比1:1进行反应):

步骤1:准确称取硫酸铝晶体样品mg,溶于25 mL水中。  

步骤2:加入c1 mo1·L1EDTA溶液V1mL(过量),煮沸、冷却,稀释至100 mL。

步骤3:取25. 00mL上述稀释液,滴加指示剂,用c2 mol·L1Pb(NO32标准溶液滴定过量的EDTA溶液,达到终点时消耗v2mL Pb(NO32标准溶液。

①步骤2中“稀释至100 mL”时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、    

②根据上述数据计算,该样品中Al2(SO43·18H2O的质量分数为          。(用含字母的代数式表示)。

(4)铝的阳极氧化法是把铝作为阳极,置于硫酸等电解液中,施加阳极电压进行电解,在铝的表面形成一层致密的氧化膜。

①电解过程中阳极的电极反应为              

②取少量废电解液,加入NaHCO,溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是               。(用离子方程式表示)

 

【答案】

(1)γ-A12O3转化为难溶于硫酸的α-Al2O3(2分)

(2)①蒸发浓缩(2分)      ②冷却结晶(2分)

(3)①100 mL容量瓶、胶头滴管(2分)

(2分)

(4)①2Al+3H2O===Al2O3+6H+ +6e-(2分)

②Al3 +3HCO =Al(OH)3↓ + 3CO2↑(2分)

【解析】

试题分析:(1)γ-A12O3转化为难溶于硫酸的α-Al2O3,导致硫酸铝晶体产量降低,(2)过滤之前的步骤为①蒸发浓缩②冷却结晶(3)①稀释时还需要的仪器是100 mL容量瓶和胶头滴管,②根据方程式进行计算Al2(SO43·18H2O的物质的量=C1V1+4C2V2,所以质量分数为物质的量乘以摩尔质量,再除以样品的总质量,最后质量分数求得。(4)①阳极失电子,铝常见价态为三价,所以电极反应式为2Al+3H2O===Al2O3+6H+ +6e-。②原因是铝离子会与碳酸氢根离子发生双水解,Al3 +3HCO =Al(OH)3↓ + 3CO2

考点:化学实验

点评:本题的信息量比较大,分为三个部分,第一部分是实验,第二部分属于滴定实验,第三部分属于电解内容,此类题目要注意大题小做,每一个知识点分开来看,逐一击破。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

以明矾石[主要成分为K2SO4?Al2(SO43?2Al2O3?6H2O]为原料生产硫酸铝晶体[Al2(SO43?18H2O]和明矾[KAl(SO42?12H2O]的实验流程如下:
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两种不同形态的氧化铝的部分性质如下表:
物质 α-Al2O3 γ-Al2O3
性质 不溶于水和酸 不溶于水,溶于强酸或强碱,加热至1200℃可转化为α-Al2O3
Al2(SO43、明矾在不同温度下的溶解度如下表:
温度/℃
溶解度/g
0 20 40 60 80 100
Al2(SO43 31.2 36.4 46.1 59.2 73.0 89.0
明矾 3.0 5.9 11.7 25 71 154
(1)①理论上得到硫酸铝晶体与明矾的物质的量之比为
 

②“焙烧”温度过高,会导致硫酸铝晶体产量降低,其原因是
 

(2)从“母液”制备硫酸铝晶体的实验步骤为:①
 
;②
 
;③过滤、洗涤、干燥.
(3)测定硫酸铝晶体样品中Al2(SO43?18H2O质量分数的实验步骤为(EDTA分别能与Al3+或Pb2+以物质的量之比1:1进行反应):
步骤1:准确称取硫酸铝晶体样品mg,溶于25mL水中.
步骤2:加入c1 mol?L-1EDTA溶液V1mL(过量),煮沸、冷却,稀释至100mL.
步骤3:取25.00mL上述稀释液,滴加指示剂,用c2 mol?L-1 Pb(NO32标准溶液滴定过量的EDTA溶液,达到终点时消耗v2mL Pb(NO32标准溶液.
①步骤2中“稀释至100mL”时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、
 

②根据上述数据计算,该样品中Al2(SO43?18H2O的质量分数为
 
(用含字母的代数式表示).
③若样品中含有可与EDTA反应的杂质离子,所测定的Al2(SO43?18H2O的质量分数将会
 
(填“偏高”、“偏低”或“不变”).

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科目:高中化学 来源:2013届江苏省苏南四校高三12月月考试化学试卷(带解析) 题型:填空题

(14分)以明矾石[主要成分为K2SO4·Al2(SO43·2A12O3·6H2O]为原料生产硫酸铝晶体[Al2(SO43·18H2O]和明矾[KAl(SO42·12H2O]的实验流程如下:

两种不同形态的氧化铝的部分性质如下表:

物质
α-Al2O3
γ-A12O3
性质
不溶于水和酸
不溶于水,溶于强酸或强碱,加热至1200℃可转化为α- Al2O3
Al2(SO43、明矾在不同温度下的溶解度如下表:
    温度/℃
溶解度/g
0
20
40
60
80
100
Al2(SO43
31.2
36.4
46.1
59.2
73.0
89.0
明矾
3.0
5.9
11.7
25
71
154
(1) “焙烧’’温度过高,会导致硫酸铝晶体产量降低,其原因是           
(2)从“母液”制备硫酸铝晶体的实验步骤为:①          ;②          ;③过滤、洗涤、干燥。
(3)测定硫酸铝晶体样品中Al2(SO43·18H2O质量分数的实验步骤为(EDTA分别能与Al3或Pb2以物质的量之比1:1进行反应):
步骤1:准确称取硫酸铝晶体样品mg,溶于25 mL水中。  
步骤2:加入c1 mo1·L1EDTA溶液V1mL(过量),煮沸、冷却,稀释至100 mL。
步骤3:取25. 00mL上述稀释液,滴加指示剂,用c2 mol·L1Pb(NO32标准溶液滴定过量的EDTA溶液,达到终点时消耗v2mL Pb(NO32标准溶液。
①步骤2中“稀释至100 mL”时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、    
②根据上述数据计算,该样品中Al2(SO43·18H2O的质量分数为          。(用含字母的代数式表示)。
(4)铝的阳极氧化法是把铝作为阳极,置于硫酸等电解液中,施加阳极电压进行电解,在铝的表面形成一层致密的氧化膜。
①电解过程中阳极的电极反应为              
②取少量废电解液,加入NaHCO,溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是               。(用离子方程式表示)

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