碱式硫*铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫*铝溶液中加入一定量的碳*钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫*铝...

问题详情：

碱式硫*铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫*铝溶液中加入一定量的碳*钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫*铝溶液，反应方程式为（2−x）Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O=2[（1−x）Al2(SO4)3·xAl(OH)3]+3xCaSO4↓+3xCO2↑，生成物（1−x）Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫*铝溶液的脱硫效率。

（1）制备碱式硫*铝溶液时，维持反应温度和反应时间不变，提高x值的方法有___________________。

（2）碱式硫*铝溶液吸收SO2过程中，溶液的pH___________（填“增大”、“减小”、“不变”）。

（3）通过测定碱式硫*铝溶液中相关离子的浓度确定x的值，测定方法如下：

①取碱式硫*铝溶液25.00 mL，加入盐**化的过量BaCl2溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体2.3300g。

②取碱式硫*铝溶液2.50 mL，稀释至25 mL，加入0.1000 mol·L−1EDTA标准溶液25.00 mL，调节溶液pH约为4.2，煮沸，冷却后用0.08000 mol·L−1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗CuSO4标准溶液20.00 mL（已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1）。

计算（1−x）Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值____（写出计算过程）。

【回答】

适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率    减小    25mL溶液中：n(SO42−)= n(BaSO4) ==0.0100 mol；2.5 mL溶液中：n(Al3+) = n(EDTA)−n(Cu2+)=0.1000 mol·L−1×25.00 mL×10−3L·mL−1−0.08000 mol·L−1×20.00 mL×10−3 L·mL−1=9.000×10−4 mol；25 mL溶液中：n(Al3+)=9.000×10−3 mol。1 mol (1−x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中n(Al3+)=(2−x)mol；n(SO42−)=3(1−x)mol，x=0.41   

【解析】

分析：（1）提高x的值，即促进Al3+的水解和CaSO4的生成。

（2）碱式硫*铝溶液吸收SO2，溶液碱*减弱，pH减小。

（3）根据加入过量BaCl2溶液产生的固体计算n（SO42-）；由消耗的CuSO4计算过量的EDTA，由Al3+消耗的EDTA计算n（Al3+）；根据n（Al3+）与n（SO42-）之比计算x的值。

详解：（1）制备碱式硫*铝溶液，维持反应温度和反应时间不变，提高x的值，即促进Al3+的水解和CaSO4的生成，可以采取的方法是：适当增加CaCO3的量、加快搅拌速率。

（2）碱式硫*铝溶液吸收SO2，溶液碱*减弱，pH减小。

（3）25mL溶液中：n（SO42-）= n（BaSO4）==0.0100 mol

2.5 mL溶液中：n（Al3+） = n（EDTA）−n（Cu2+）=0.1000 mol·L−1×25.00 mL×10−3L·mL−1−0.08000 mol·L−1×20.00 mL×10−3 L·mL−1=9.000×10−4 mol

25 mL溶液中：n（Al3+）=9.000×10−3 mol

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

==，解得x=0.41。

点睛：本题以碱式硫*铝溶液的制备原理为背景，考查反应原理的理解、反应条件的控制和有关化学式的计算。解题的关键有：①向硫*铝溶液中加入CaCO3生成碱式硫*铝溶液，CaCO3的作用是调节pH促进Al3+水解，同时将SO42-转化为CaSO4沉淀；②理解溶液中的离子反应与实验滴定方法的定量计算，理清物质间的计量关系。

知识点：物质含量的测定

题型：综合题