分析 由工艺流程可知,加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水调节溶液PH值,Fe3+使转化为Fe(OH)3,过滤后滤液主要含硫酸铵,氢氧化铝与硫酸混合反应生成硫酸铝溶液,再将硫酸铵和硫酸铝溶液混合反应,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等最终得到硫酸铝铵晶体,
(1)由工艺流程可知,加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+;反应的离子方程式为:
(2)加入氨水调节溶液PH值,Fe3+使转化为Fe(OH)3,一水合氨和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀;
(3)过滤后的滤液中可能含有Fe3+,用KSCN溶液检验是否含有Fe3+;
(4)由工艺流程可知,流程中“分离”是从溶液中获得晶体,操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等,依据原子守恒配平书写化学方程式;
(5)计算晶体中水的质量,根据固体质量差,计算晶体中剩余结晶水的质量,进而计算剩余固体中n[(NH4)Al(SO4)2]:n(H2O),据此书写化学式.
解答 解:由工艺流程可知,加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水调节溶液PH值,Fe3+使转化为Fe(OH)3,过滤后滤液主要含硫酸铵,氢氧化铝与硫酸混合反应生成硫酸铝溶液,再将硫酸铵和硫酸铝溶液混合反应,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等最终得到硫酸铝铵晶体;
(1)由工艺流程可知,加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(2)加入氨水调节溶液PH值,Fe3+使转化为Fe(OH)3,反应的化学方程式为:Fe2(SO4)3+6NH3•H2O=2Fe(OH)3↓+3(NH4)2SO4,
故答案为:Fe3+使转化为Fe(OH)3 ;Fe2(SO4)3+6NH3•H2O=2Fe(OH)3↓+3(NH4)2SO4;
(3)过滤后的滤液中可能含有Fe3+,取少许滤液于试管中,加几滴KSCN溶液,若溶液不变红色,则杂质已除尽,
故答案为:加几滴KSCN溶液,若溶液不变红色;
(4)由工艺流程可知,流程中“分离”是从溶液中获得晶体,操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等,依据原子守恒配平得到化学方程式为:2Al2(NH4)2(SO4)4•24H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Al2O3+8SO3↑+4NH3↑+26H2O,
故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;2,8,4,26H2O;
(5)取4.53g硫酸铝铵晶体的物质的量为$\frac{4.53g}{906g/mol}$=0.005mol,
4.53g硫酸铝铵晶体中水的质量为0.005mol×24×18g/mol=2.16g,
加热400℃时固体质量减少△m=4.53g-2.46g=2.07g<2.16g
剩余固体中结晶水的物质的量为$\frac{2.16g-2.07g}{18g/mol}$=0.005mol.
剩余固体中n[(NH4)2Al2(SO4)4]:n(H2O)=0.005mol:0.005mol=1:1,
故400℃时剩余固体成分的化学式为(NH4)2Al2(SO4)4•H2O.
故答案为:(NH4)2Al2(SO4)4•H2O.
点评 本题考查镁铝及其化合物的性质,对工艺流程理解、常用化学用语、盐类水解、物质的分离提纯与离子检验、化学计算等,综合性较大,难度较高,需要学生具备扎实的基础与运用知识分析解决问题的能力.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 用红外光谱可鉴别乙醇和二甲醚,用X-射线衍射实验可鉴别玻璃与水晶 | |
B. | 煤的主要成分是单质碳、苯、二甲苯等,可通过煤的干馏将它们分离 | |
C. | 聚氯乙烯塑料可制作保鲜膜、一次性食品袋 | |
D. | 聚乙烯塑料的老化是由于发生了加成反应 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 溶液的质量减小程度:乙<甲 | |
B. | 溶液的导电能力变化:甲>乙 | |
C. | 甲中阴极和乙中镁电极上析出物质质量:甲=乙 | |
D. | 电极反应式:甲中阳极:2Cl--2e→Cl2↑,乙中正极:Cu2++2e→Cu |
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