题目内容
【题目】粉煤灰是燃煤产生的重要污染物，主要成分有Al2O3、Fe2O3、MgO和SiO2等物质。用硫酸铵固体等试剂提取粉煤灰中Al2O3并制取铝的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)已知烟气中含有NH3，煅烧工序中Al2O3参与反应的化学方程式为___。
(2)“滤渣Ⅰ”和“滤渣Ⅲ”主要成分的化学式分别为__、__。
(3)将“滤液Ⅱ”通过__、过滤、洗涤、干燥后得到的晶体可返回__工序中循环利用。
(4)向“滤液Ⅲ”中通入过量CO2，生成沉淀的离子方程式为__。
(5)电解Al2O3制备Al需要冰晶石(Na3AlF6)作助熔剂。Na3AlF6可由Al(OH)3、Na2CO3和HF反应制得，反应的化学方程式为__。
(6)某工厂利用上述流程从m吨粉煤灰中制得n吨Al2O3，则原粉煤灰中铝的质量分数为__。
【答案】Al2O3+3(NH4)2SO4
Al2(SO4)3+6NH3+3H2O SiO2 Fe(OH)3和Mg(OH)2 蒸发浓缩、冷却结晶 煅烧 CO2+
+2H2O=Al(OH)3↓+
2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O 
×100%
【解析】
煅烧工序中Al2O3与(NH4)2SO4反应生成Al2(SO4)3和NH3，化学方程式为Al2O3+3(NH4)2SO4Al2(SO4)3+6NH3+3H2O，同理：Fe2O3、MgO分别生成Fe2(SO4)3、MgSO4，SiO2不与硫酸铵反应，加水溶解，过滤，滤渣Ⅰ主要成分是SiO2，滤液Ⅰ中加氨水形成Al(OH)3、Fe(OH)3和Mg(OH)2沉淀，是滤渣Ⅱ的成分，沉淀中加过量的NaOH溶液，只有Al(OH)3溶解生成NaAlO2，向“滤液Ⅲ”中通入过量CO2，生成沉淀，离子方程式为CO2++2H2O=Al(OH)3↓+；Al(OH)3加热分解得Al2O3，电解熔融的Al2O3生成铝。
(1)已知烟气中含有NH3，煅烧工序中Al2O3参与反应的化学方程式为Al2O3+3(NH4)2SO4Al2(SO4)3+6NH3+3H2O。故答案为：Al2O3+3(NH4)2SO4Al2(SO4)3+6NH3+3H2O；
(2)SiO2不与硫酸铵反应，加水溶解，过滤，滤渣Ⅰ主要成分是SiO2；滤渣Ⅱ的成分Al(OH)3、Fe(OH)3和Mg(OH)2沉淀，加过量的NaOH溶液，只有Al(OH)3溶解生成NaAlO2，“滤渣Ⅲ”主要成分的化学式分别为Fe(OH)3和Mg(OH)2。故答案为：SiO2；Fe(OH)3和Mg(OH)2；
(3)“滤液Ⅱ”主要成分是硫酸铵，将“滤液Ⅱ”通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到的晶体可返回煅烧工序中循环利用。故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；煅烧；
(4)“滤液Ⅲ”的主要成分是NaAlO2，向“滤液Ⅲ”中通入过量CO2，生成Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为CO2++2H2O=Al(OH)3↓+。故答案为：CO2++2H2O=Al(OH)3↓+；
(5)电解Al2O3制备Al需要冰晶石(Na3AlF6)作助熔剂。Na3AlF6可由Al(OH)3、Na2CO3和HF反应制得，同时生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。故答案为：2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O；
(6)某工厂利用上述流程从m吨粉煤灰中制得n吨Al2O3，根据Al元素守恒可得煤灰中Al的质量为
，则原粉煤灰中铝的质量分数为
=×100%，故答案为：×100%。
【题目】FeCl2是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备无水FeCl2。有关物质的性质如下：
C6H5Cl(氯苯) | C6H4Cl2(二氯苯) | FeCl3 | FeCl2 | |
溶解性 | 不溶于水，易溶于苯、乙醇 | 不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯，易溶于乙醇，易吸水 | ||
熔点/℃ | -45 | 53 | 304 | 670 |
沸点/℃ | 132 | 173 | 316，易升华 | 700 |
(1)用H2还原无水FeCl3制取FeCl2。有关装置如下：
①H2还原少量无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为_____________。
②按气流由左到右的方向，上述仪器的连接顺序为B→A→___→___→___→E(填字母，装置可多次使用)；A中长颈漏斗的作用_____________。
③C中盛放的试剂是_____________。
(2)利用反应2FeCl3+C6H5Cl
2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑，制取无水FeCl2并测定FeCl3的转化率。按如图装置，在三颈烧瓶中放入32.5 g无水氯化铁和过量的氯苯，反应开始前先通N2一段时间，控制反应温度在一定范围加热3 h，反应完成后继续通一段时间N2至装置冷却后，分离提纯得到粗产品。
①仪器a的作用是__________。
②反应中提供过量氯苯的作用是__________。
③反应结束后，冷却实验装置A，将三颈烧瓶内物质倒出，经过滤、洗涤、干燥后，得到粗产品。洗涤所用的试剂可以是____，回收滤液中C6H5Cl的操作方法是______。
④反应后将锥形瓶中溶液配成250 mL，量取25.00 mL所配溶液，用0.400 mol/L的NaOH溶液滴定，终点时消耗NaOH溶液为19.60 mL，则氯化铁的转化率为__________。