Question

（2010?南京三模）高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管．实验室制取高纯氧化铝的流程如下：

（1）“除杂”操作是加入适量过氧化氢，用氨水调节溶液的pH约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe²⁺．检验Fe²⁺是否除尽的实验操作是

取样，加适量H₂O₂溶液，振荡，滴加KSCN溶液，若无明显现象，说明Fe²⁺已除尽

．
（2）通常条件下，K_SP[Fe（OH）₃]=4.0×10^-36，除杂后溶液中c（Fe³⁺）=

4.0×10^-20mol/L

．
（3）配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的是目的是

抑制Al³⁺水解

．
（4）“结晶”操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止，冷却结晶，得到铵明矾（含结晶水）．母液不能蒸干的原因是

减少可溶性杂质的析出及Al³⁺水解

．
（5）“分离”操作名称是

C

（填字母代号）
A．蒸馏     B．分液    C．过滤
（6）测定铵明矾组成的方法是：
a．称取0.906g铵明矾样品，高温灼烧，得Al₂O₃残留固体0.1020g；
b．称取0.4530g铵明矾样品，用适量蒸馏水溶解，再加入稍过量的BaCl₂溶液，经陈化、过滤、灰化，得BaSO₄0.4659g；
c．称取0.4530g样品，加入足量的NaOH溶液，加热，产生气体依次通过碱石灰和浓硫酸，浓硫酸增重0.0170g．则铵明矾的化学式为

NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O

．

Answer 1

分析：（1）取样，加适量H₂O₂溶液，滴加KSCN溶液，若无明显现象，说明Fe²⁺已除尽；
（2）根据氢氧化铁的溶度积及PH=8计算出铁离子浓度；
（3）铝离子在溶液中能够发生水解生成氢氧化铝；
（4）蒸干会析出可溶性杂质的析出，且Al³⁺水解程度增大；
（5）将晶体与溶液分离的操作是过滤；
（6）根据题中数据，计算出铝元素质量、硫酸根离子质量，再根据总质量计算出水的质量，最后计算出铵明矾的化学式．

解答：解：（1）检验Fe²⁺是否除尽的实验操作是：取少量除杂后的滤液，加适量H₂O₂溶液，振荡，滴加KSCN溶液，若无明显现象，说明Fe²⁺已除尽，
故答案为：取少量除杂后的滤液，加适量H₂O₂溶液，振荡，滴加KSCN溶液，若无明显现象，说明Fe²⁺已除尽；
（2）K_SP[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，PH=8，溶液中氢氧根离子浓度为：1×10^-6mol/L，c（Fe³⁺）=

4.0×10-38

(1×10-6)3

mol/L=4.0×10^-20mol/L，
故答案为：4.0×10^-20mol/L；
（3）由于铝离子在溶液中能够发生水解生成氢氧化铝，所以加入硫酸酸化，抑制了铝离子的水解，
故答案为：抑制Al³⁺水解
（4）由于蒸干会析出可溶性杂质的析出，且Al³⁺水解程度增大，所以母液不能蒸干，
故答案为：减少可溶性杂质的析出及Al³⁺水解；
（5）通过过滤，将硫酸铝晶体从溶液中分离，所以C正确；
故选C；
（6）a．称取0.906g铵明矾样品，高温灼烧，得Al₂O₃残留固体0.1020g，氧化铝的物质的量为：

0.1020

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mol=0.001mol，含有0.002mol铝离子，0.4530g样品中含有0.001mol铝离子，质量为0.027g
b．称取0.4530g铵明矾样品，用适量蒸馏水溶解，再加入稍过量的BaCl₂溶液，经陈化、过滤、灰化，得BaSO₄0.4659g；硫酸钡的物质的量为：

0.4659

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mol=0.002mol，含有硫酸根离子的物质的量为0.002mol，质量为0.192g，
c．称取0.4530g样品，加入足量的NaOH溶液，加热，产生气体依次通过碱石灰和浓硫酸，浓硫酸增重0.0170g，浓硫酸增重的质量为氨气质量，氨气的物质的量为：

0.0170

17

mol=0.001mol，铵离子的物质的量为0.001mol，质量为0.018g，
0.4530g样品中，含有水的质量为：0.4530-0.027-0.192-0.018=0.2160g，水的物质的量为：

0.2160

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mol=0.012mol，
n（NH₄⁺）：n（Al³⁺）：n（SO₄^2-））：n（H₂O）=0.001：0.001：0.002：0.012=1：1：2：2，
所以铵明矾的化学式：NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O
故答案为：NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O．

点评：本题考查工艺流程、离子检验、盐类水解、对条件的控制选择、物质的分离提纯等，理解工艺流程原理是解题的关键，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力，题目难度中等．