Question

【題目】堿式硫酸鋁[(1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]溶液可用于煙氣脫硫。實(shí)驗(yàn)室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制備堿式硫酸鋁溶液，實(shí)驗(yàn)流程如下：

已知“調(diào)pH”的反應(yīng)為：(2x)Al2(SO4)3＋3xCaCO3＋3xH2O＝2[(1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]＋3xCaSO4↓＋3xCO2↑

（1）“酸浸”時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

（2）“酸浸”時(shí)適當(dāng)增大H2SO4溶液濃度的目的是____，能達(dá)到相同目的的方法還有____（任寫(xiě)一種）。

（3）“酸浸”時(shí)應(yīng)控制H2SO4溶液的用量，H2SO4溶液用量不能過(guò)量太多的原因是____。

（4）通過(guò)測(cè)定堿式硫酸鋁溶液中相關(guān)離子的濃度確定x的值，測(cè)定方法如下：

①取堿式硫酸鋁溶液25.00 mL，加入鹽酸酸化的過(guò)量BaCl2溶液充分反應(yīng)，靜置后過(guò)濾、洗滌，干燥至恒重，得固體2.3300 g。

②取堿式硫酸鋁溶液2.50 mL，加入0.1000 mol·L1 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL，調(diào)節(jié)溶液pH約為4.2，煮沸，冷卻后用0.08000 mol·L1 CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量的EDTA至終點(diǎn)，消耗CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL（已知Al3+、Cu2+與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比均為1∶1）。

計(jì)算(1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）____。

Answer 1

【答案】Al2O3＋3H2SO4＝Al2(SO4)3＋3H2O 加快酸浸時(shí)的反應(yīng)速率（或提高鋁元素的浸出率） 加熱（或攪拌） 會(huì)增加后續(xù)CaCO3的消耗量 0.41

【解析】

（1）“酸浸”時(shí)氧化鋁與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3＋3H2SO4＝Al2(SO4)3＋3H2O；

（2）“酸浸”時(shí)適當(dāng)增大H2SO4溶液濃度的目的是加快酸浸時(shí)的反應(yīng)速率（或提高鋁元素的浸出率），能達(dá)到相同目的的方法還有加熱（或攪拌）；

（3）“酸浸”時(shí)應(yīng)控制H2SO4溶液的用量，H2SO4溶液用量不能過(guò)量太多，若過(guò)量太多，會(huì)增加后續(xù)CaCO3的消耗量；

（4）2.50 mL溶液中：n(SO42-)=n(BaSO4)=，

2.50 mL溶液中：n(Al3+)=n(EDTA)-n(Cu2+)=0.1000mol/L×25.00mL×10-3L/mL-0.08000mol/L×20.00mL×10-3L/mL=9.000×10-3mol，

2.50 mL溶液中：n(Al3+)= 9.000×10-3mol，

1mol(1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中n(Al3+)=（2-x）mol；n(SO42-)=3（1-x）mol；

n(Al3+)：n(SO42-)=（2-x）mol：3（1-x）mol=9.000×10-3mol：00100mol，解得x=0.41。