Question

【題目】NH4Al(SO4)2·12H2O (銨明礬) 可用作泡沫滅火器的內留劑、石油脫色劑等。用氧化鐵和鋁粉等物質做鋁熱反應后的鋁灰及硫酸銨等為原料制備銨明礬的實驗步驟如下:

（1） 鋁灰用“水洗”的目的是______堿溶時，需在約90℃條件下進行，適宜的加熱方式為_____。

（2）“過濾1”所得濾渣主要成分為_________。

（3）用下圖左邊裝置制備CO2時，適宜的藥品A 為________、B 為__________；“沉鋁”時，通入過量CO2 發(fā)生反應的離子方程式為________。

（4）請設計從“過濾2”所得濾渣制取銨明礬的實驗方案: 稱取一定質量“過濾2”的濾渣，放入燒杯中，____，靜置，過濾、洗滌、晾干，得到NH4Al(SO4)2·12H2O [實驗中須使用到3mol/L硫酸、(NH4)2SO4、蒸餾水、氨水、pH 試紙； 已知: NH4Al(SO4)2飽和溶液的pH約為1.5，幾種物質的溶解度曲線見右上圖]。

Answer 1

【答案】 除去KCl等可溶性雜質 水浴加熱 Fe等 飽和NaHCO3溶液 塊狀石灰石(或大理石、CaCO3等) AlO2- +CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3- 加入適量蒸餾水，加熱并在不斷攪拌下加入3mol/L硫酸至沉淀恰好完全溶解，再加入計算量的(NH4)2SO4，用3mol/L硫酸和氨水調節(jié)溶液的PH 在1~2之間，蒸發(fā)濃縮，冷卻結品

【解析】鋁灰水洗的目的是洗去表面可溶性雜質，在90℃水浴條件下，用NaOH溶液進行溶解，Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O，過濾除去鐵等不溶性雜質，向濾液中通入CO2， AlO2- +CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3- ，提純得到較純的Al(OH)3再制備NH4Al(SO4)2。

（1） 鋁灰用“水洗”的目的是除去KCl等可溶性雜質，堿溶時，需在約90℃條件下進行，適宜的加熱方式為90℃水浴加熱；（2）“過濾1”所得濾渣主要成分為鐵等不溶雜質；（3）制備CO2時，適宜的藥品A 為塊狀石灰石(或大理石、CaCO3等) 、B 為飽和NaHCO3溶液除去揮發(fā)出來的HCl；“沉鋁”時，通入過量CO2 發(fā)生反應的離子方程式為AlO2- +CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3- ；（4） 稱取一定質量“過濾2”的濾渣，主要成分為Al(OH)3放入燒杯中，加入適量蒸餾水，加熱并在不斷攪拌下加入3mol/L硫酸至沉淀恰好完全溶解，再加入計算量的(NH4)2SO4，用3mol/L硫酸和氨水調節(jié)溶液的PH 在1~2之間，蒸發(fā)濃縮，冷卻結品，靜置，過濾、洗滌、晾干，得到NH4Al(SO4)2·12H2O。