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），其制備實驗流程如圖：

(1)鋁灰中氧化鋁與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

(2)圖中“濾渣”的主要成分為___(填化學(xué)式)。加30%的H2O2溶液發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

(3)驗證“沉鐵”后，溶液中是否還含有鐵離子的操作方法為___。

(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)生的氣體通過如圖所示的裝置。

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(MnO4-還原為Mn2+)，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為___。

Answer 1

【答案】Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O SiO2 靜置，溶液澄清后，繼續(xù)向上層清液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液，若無現(xiàn)象，則溶液中不含有鐵元素，反之，則有。或加KSCN溶液 N2 SO3、NH3 2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+

【解析】

鋁灰的主要成分為Al2O3（含少量雜質(zhì)SiO2、FeO、Fe2O3），加入稀硫酸浸取，只有SiO2不溶而成為濾渣；加入30%H2O2，將Fe2+氧化為Fe3+，加入K4[Fe(CN)6]溶液，生成KFe[Fe(CN)6]藍(lán)色沉淀；加入(NH4)2SO4，Al3+轉(zhuǎn)化為NH4Al(SO4)2，再蒸發(fā)結(jié)晶，便可獲得[NH4Al(SO4)2·12H2O，煅燒后得到-Al2O3。

(1)鋁灰中氧化鋁與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，化學(xué)方程式為Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O。答案為：Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O；

(2)由以上分析可知，圖中“濾渣”的主要成分為SiO2。答案為：SiO2；

(3)驗證“沉鐵”后，溶液中是否還含有鐵離子，可使用K4[Fe(CN)6]溶液檢驗，操作方法為靜置，溶液澄清后，繼續(xù)向上層清液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液，若無現(xiàn)象，則溶液中不含有鐵元素，反之，則有�；蚣�KSCN溶液，觀察溶液是否變?yōu)檠�紅色；答案為：靜置，溶液澄清后，繼續(xù)向上層清液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液，若無現(xiàn)象，則溶液中不含有鐵元素，反之，則有�；蚣�KSCN溶液；

(4)煅燒后，所得氣體為NH3、N2、SO3、SO2，通過NaHSO3溶液，可吸收SO3和NH3；通過KMnO4溶液，可吸收SO2，最后剩余N2和水蒸氣，用排水法收集，氣體主要為N2。

①集氣瓶中收集到的氣體是N2。答案為：N2；

②足量飽和NaHSO3溶液吸收的物質(zhì)除大部分H2O(g)外還有SO3、NH3。答案為：SO3、NH3；

③KMnO4溶液褪色(MnO4-還原為Mn2+)，則MnO4-與SO2反應(yīng)生成Mn2+、SO42-等，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+。答案為：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+。