Question

【題目】以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細(xì)α氧化鋁，既降低環(huán)境污染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰的主要成分為Al2O3(含少量雜質(zhì)SiO2、FeO、Fe2O3)，其制備實(shí)驗(yàn)流程如下：

（1）寫出鋁灰與硫酸反應(yīng)涉及的離子方程式_____________。

（2）圖中“濾渣”的主要成分為________(填化學(xué)式)。

（3）加30%H2O2溶液發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為_________________________________。

（4）煅燒硫酸鋁銨晶體，發(fā)生的主要反應(yīng)為：4[NH4Al(SO4)2·12H2O]2Al2O3＋2NH3↑＋N2↑＋5SO3↑＋3SO2↑＋53H2O，將產(chǎn)生的氣體通過下圖所示的裝置。

①集氣瓶中收集到的氣體是________(填化學(xué)式)。

②足量飽和NaHSO3溶液吸收的物質(zhì)除大部分H2O(g)外還有________(填化學(xué)式)。

③KMnO4溶液褪色(MnO被還原為Mn2＋)，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為___________________。

Answer 1

【答案】 Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O SiO2 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O N2 SO3、NH3 2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋

【解析】鋁灰的主要成分為Al2O3(含少量雜質(zhì)SiO2、FeO、Fe2O3)，加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3轉(zhuǎn)化為離子，SiO2不溶于硫酸，過濾，濾渣含SiO2，濾液中含有Al3＋、Fe2＋、Fe3＋，加30%雙氧水，Fe2＋被氧化為Fe3＋，加入K4[Fe（CN）6]，F(xiàn)e3＋轉(zhuǎn)化為藍(lán)色沉淀，過濾，在濾液中加入硫酸銨，生成NH4Al(SO4)2，結(jié)晶、干燥、煅燒得到α-Al2O3。

（1）Al2O3與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，其反應(yīng)的方程式為：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O ；（2）圖中“濾渣”的主要成分為不溶于硫酸的SiO2，（3）加30%H2O2溶液Fe2＋被氧化為Fe3＋，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ；（4）①NH4Al(SO4)2·12H2O分解生成的氣體NH3和SO3被亞硫酸鈉吸收，二氧化硫被高錳酸鉀吸收，所以最后集氣瓶中收集到的氣體是N2；②NH3極易溶于水，NH3所以能被亞硫酸鈉溶液吸收，SO3與水反應(yīng)是硫酸，則SO3也被亞硫酸鈉溶液吸收，所以足量飽和NaHSO3溶液吸收的物質(zhì)除大部分H2O（g）外還有SO3、NH3；③酸性條件下，KMnO4與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸根離子和錳離子，其反應(yīng)的離子方程式為：2MnO4－+5SO2+2H2O=2Mn2＋+5SO42－+4H＋；