Question

【題目】銨明礬[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化學常用的基準試劑，工業上常用鋁土礦(主要成分為Al2O3)來生產銨明礬，其中Z的水溶液可用于傷口消毒，其工藝流程圖如下：

（1）寫出反應Ⅱ的離子方程式________。

（2）從反應IV的銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實驗操作依次為________、________、過濾、洗滌(填操作名稱)。

（3）反應Ⅵ的化學方程式為________。

（4）廢水中含有Fe2+、Mn2+等金屬離子對自然環境有嚴重的破壞作用，可用(NH4)2S2O8氧化除去。寫出Mn2+被氧化生成MnO2的離子方程式為________。Z也有較強氧化性，在實際生產中不用Z氧化Mn2+的原因是________。

Answer 1

【答案】AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 蒸發濃縮 冷卻結晶 (NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2 S2O82-+2H2O+Mn2+=4H++2SO42-+MnO2↓ 錳的化合物可催化H2O2的分解，使消耗的H2O2增多

【解析】

（1）反應Ⅰ試劑X為堿溶液，鋁土礦中的Al2O3反應形成AlO2－，因此反應Ⅱ中通入過量的CO2，反應生成Al(OH)3沉淀和HCO3－；

（2）從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的操作為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌；

（3）反應Ⅵ中反應物為(NH4)2S2O8和H2O，生成物為NH4HSO4和H2O2；

（4）根據化合價升降法配平；MnO2能催化H2O2的分解。

（1）反應Ⅰ所加試劑X為堿溶液，鋁土礦中的Al2O3反應形成AlO2－，因此反應Ⅱ中通入過量的CO2，反應生成Al(OH)3沉淀和HCO3－，該反應的離子方程式為：AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－；

（2）從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的操作為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌；

（3）由圖示流程可知，反應Ⅵ中反應物為(NH4)2S2O8和H2O，生成物為NH4HSO4和Z，由于Z具有氧化性，同時結合氧化還原規律可得，Z為H2O2，因此該反應的化學方程式為：(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2；

（4）Mn2＋被氧化生成MnO2的過程中，S2O82－被還原為SO42－；過程中錳元素由＋2價變為＋4價，失去2個電子，硫元素由＋7價變為＋6價，得到兩個電子，根據得失電子守恒可得，Mn2＋和MnO2、S2O82－的系數都為1，SO42－的系數為2；根據電荷守恒可得，生成物中含有H＋，且系數為4；根據氫原子個數守恒可得，反應物中有H2O，且其系數為2；因此可得該反應的離子方程式為：S2O82-+2H2O+Mn2+=4H++2SO42-+MnO2↓；

由上述分析可知，Z為H2O2， MnO2能催化H2O2的分解，因此不用Z氧化Mn2＋。