硫酸铝溶液
首先
硫酸铝
溶液水解呈酸性
第二
电解硫酸铝溶液
实际上是
电解水
因为H+
和
OH-
比
铝离子
和
硫酸根离子
容易得电子
硫酸铝的质量不变
所以溶液始终显酸性
这个问题主要考察的是强酸弱碱盐的水解过程,以及对其所对应的酸的挥发性的认识。
加热蒸干硫酸盐,得到的还是各自的硫酸盐产物,并不会发生变化,而加热蒸干活动性比较弱的金属的氯化物或者硝酸盐然后灼烧,得到的往往是这种金属对应的氧化物。
即硫酸铝,硫酸铁,硫酸铜→还是硫酸铝,硫酸铁,硫酸铜
氯化铁,氯化铝,硝酸铝→氧化铁,氧化铝,氧化铝
原因如下:
硫酸盐、氯化物、硝酸盐对应的都是硫酸盐酸硝酸这些强酸,当与铝、铁、铜形成金属盐的时候,溶液中会存在水解平衡,我以M(n+)来表示任意带n个正电荷的金属阳离子,因为它们对应的是弱碱,发生可逆的水解反应:
M(n+)+nH2O←→M(OH)n+nH+
如果溶液中多余的阴离子为SO42-,硫酸是不挥发性酸,加热过程对这个反应没有影响。
如果溶液中多余的阴离子为Cl-或者NO3-,与H+结合形成的HCl和HNO3是挥发性酸,便会在加热过程中不断随着蒸汽逸出,H+浓度会下降,导致水解反应的平衡被打破,平衡继续朝右方向移动,使得水解反应不断进行下去,最终蒸干溶液时得到的是该金属的氢氧化物M(OH)n,然后灼烧使氢氧化物分解,变成金属氧化物2Fe(OH)3—灼烧→Fe2O3+3H2O
2Al(OH)3—灼烧→Al2O3+3H2O
Cu(OH)2—灼烧→CuO+H2O
聚(合)氯化铝是一种无机高分子混凝剂,由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。分子式如下:[AL2(OH)nCL6-n](n为1-5.m≤10) 盐基度:B=n/6×100%,其混凝作用表现如下:
a、水中胶体物质的强烈电中和作用。
b、水解产物对水中悬浮物的优良架桥吸附作用。
c、对溶解性物质的选择性吸附作用。
聚(合)氯化铝在水中主要形态为AL13O4(OH)247+
2、聚(合)氯化铝的性能
a、净化后的水质优于硫酸铝混凝剂,净水成本与之相比低15-30%。b、絮凝体形成快、沉降速度快,比硫酸铝等传统产品处理能力大。c、消耗水中碱度低于各种无机混凝剂,因而可不投或少投碱剂。d、适应的源水PH5.0-9.0范围均可凝聚。e、腐蚀性小,操作条件好。f、溶解性优于硫酸铝。g、处理水中盐分增加少,有利于离子交换处理和高纯制水。h、对源水温度的适应性优于硫酸铝等无机混凝剂。
硫酸铝
硫酸铝是一个被广泛运用的工业试剂,通常会与明矾混淆。硫酸铝通常被作为絮凝剂,用于提纯饮用水及污水处理设备当中,也用于造纸工业。
自然状况下,硫酸铝几乎不以无水盐形式存在。它会形成一系列的水合物,其中十六水硫酸铝是最常见的。
硫酸铝也是一种很有效的软体动物杀虫剂,能杀灭西班牙鼻涕虫(Spanish slugs)。
硫酸铝用于净水并且在纺织品的印染中作为媒介。在水的净化中,它使杂质凝结,更容易沉淀和过滤。
当溶解于大量中性或微碱性的水中时,产生胶体沉淀氢氧化铝,Al(OH)3。在印染布料时,氢氧化铝胶体使得染料更容易附着于植物纤维之上。
硫酸铝也被用来调节土壤pH值,因为它水解生成氢氧化铝的同时产生少量的硫酸稀溶液。
氯酸铝 AlCl3
氯酸镁 MgCl2
硝酸铝 Al(NO3)3
硝酸铜 Cu(NO3)2
硝酸钙 Ca(NO3)2
高锰酸钾 KMnO4
锰酸钾 K2MnO4
硫酸 H2SO4
硫酸铜 CuSO4
硫酸铜晶体 CuSO4-5H2O
硫酸铝 Al2(SO4)3
硫酸铁 Fe2(SO4)3
硫酸钠 Na2SO4
硫酸铵 (NH4)2SO4
硫酸钡 BaSO4
硫酸亚铁 FeSO4
硫酸钙 CaSO4
硫酸锌 ZnSO4
碳酸钙 CaCO3
碳酸镁 MgCO3
碳酸铝 AL2(CO3)3
碳酸钾 K2CO3
碳酸铁 Fe2(CO3)3
碳酸铵 (NH4)2CO3
碳酸银 Ag2CO3
碳酸铜 CuCO3
碳酸锌 ZnCO3
碳酸氢铵 NH4HCO3
碳酸钡 BaCO3
磷酸 H3PO4
磷酸钙 Ca3(PO4)2
磷酸铝 AlPO4
磷酸钠 Na3PO4
磷酸钾 K3PO4
磷酸铵 (NH4)3PO4
小苏打 NaHCO3
A、镁盐酸反应氯化镁
B、锌与硫酸反应硫酸锌
C、铝与硫酸反应硫酸铝硫酸铝水溶液水解氢氧化铝胶体(非要选择)
D、铁盐酸反应氯化亚铁
明矾 KAl(SO4)2·12H2O
拆开 1/2 K2SO4 · 1/2 Al2(SO4)3 · 12 H2O
或者写成 K2SO4 · Al2(SO4)3 · 24 H2O
从电离角度考虑
KAl(SO4)2·12H2O = K+ + Al3+ + 2 SO42- + 12 H2O
完全等同于等物质的量的硫酸钾、硫酸铝的混合
硫酸铝: Al2(SO4)3
硫酸锌:ZnSO4
硫酸钠: Na2SO4
生成的硫酸钡的质量比为1:2:3即等于是产生的硫酸钡的沉淀的物质的量为1:2:3,又由于1mol硫酸钡只含有1mol的硫酸根部分,故而等于说是三种反应物需分别提供1mol、2mol、3mol的硫酸根。
那么Al2(SO4)3只需要 1/3mol就能够提供1mol的硫酸根,所以题目答案含有1/3。其余二者类似分析。