以明矾石[主要成分为K2SO4•Al2(SO4)3•2Al2O3•6H2O]为原料生产硫酸铝晶体[Al2(SO4)3•1

1个回答

  • 解题思路:(1)①根据钾原子、铝原子守恒确定二者的物质的量之比;

    ②温度过高导致γ-A12O3转化为难溶于硫酸的α-Al2O3

    (2)根据从溶液中制取晶体的步骤来分析;

    (3)①根据仪器的作用选取仪器;

    ②根据硝酸铅的物质的量计算参加反应的EDTA的物质的量,再根据剩余EDTA的物质的量计算参加反应的铝离子的物质的量,根据质量分数公式计算其质量分数;

    ③若样品中含有可与EDTA反应的杂质离子,导致EDTA的量增大,则测定的硫酸铝的物质的量偏高.

    (1)①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],如果生成1mol明矾,根据钾原子守恒知,需要K2SO4•Al2(SO43•2Al2O3•6H2O的物质的量为0.5mol,再根据铝原子守恒知,生成硫酸铝晶体的物质的量为1mol,

    所以硫酸铝和明矾的物质的量之比为1:1,故答案为:1:1;

    ②“焙烧”温度过高,γ-A12O3转化为难溶于硫酸的α-Al2O3,会导致硫酸铝晶体产量降低,

    故答案为:γ-A12O3转化为难溶于硫酸的α-Al2O3

    (2)从溶液中制取硫酸铝晶体时要经过蒸发浓缩溶液、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:①蒸发浓缩;②冷却结晶;

    (3)①配制一定物质的量浓度的溶液时,用100mL容量瓶配制溶液,用胶头滴管定容,故答案为:100 mL容量瓶、胶头滴管;

    ②硝酸铅和EDTA反应时需要EDTA的物质的量=10-3C2V2mol,那么100mL溶液中EDTA的物质的量=4×10-3C2V2mol,则和铝离子反应的EDTA的物质的量=10-3C1V1mol-4×10-3C2V2mol,EDTA和铝离子以1:1反应,所以铝离子的物质的量=10-3C1V1mol-4×10-3C2V2mol,Al2(SO43•18H2O的物质的量=0.5×(10-3C1V1mol-4×10-3C2V2mol),Al2(SO43•18H2O的质量=0.5×(10-3C1V1mol-4×10-3C2V2mol)×666g/mol=333(10-3C1V1-4×10-3C2V2)g,

    其质量分数=

    333(C1V1−4C2V2)

    103m×100%,

    故答案为:

    333(C1V1−4C2V2)

    103m×100%;

    ③若样品中含有可与EDTA反应的杂质离子,导致EDTA的使用量增大,从而导致铝离子的质量数偏高,故答案为:偏高.

    点评:

    本题考点: 镁、铝的重要化合物;探究物质的组成或测量物质的含量.

    考点点评: 本题以铝的化合物为载体考查了物质间的反应、物质的分离和提纯等知识点,明确物质之间的反应是解本题关键,再结合原子守恒来分析解答,这种综合性较强的题型是高考热点,利用基础知识细心分析解答,难度中等.