Question

以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α-氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al₂O₃（含少量杂质SiO₂、FeO、Fe₂O₃），其制备实验流程如下：

（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为                           。
（2）图中“滤渣”的主要成分为                (填化学式)。
（3）加30%的H₂O₂溶液发生的离子反应方程式为                               。
（4）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：
4[NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O] 2Al₂O₃ + 2NH₃↑+ N₂↑+ 5SO₃↑+ 3SO₂↑+ 53H₂O,将产生的气体通过下图所示的装置。

①集气瓶中收集到的气体是                (填化学式)。
②足量饱和NaHSO₃溶液吸收的物质除大部分H₂O（g）外还有                (填化学式)。
③KMnO₄溶液褪色（MnO₄^－还原为Mn²⁺），发生的离子反应方程式为                               。

Answer 1

（1）Al₂O₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O（2分）
（2）SiO₂（2分）
（3）2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺ = 2Fe³⁺+2H₂O（2分）
（4）①N₂（2分）②SO₃、NH₃（2分，缺漏不给分）。
③2MnO₄^－ +5SO₂ + 2H₂O = 2Mn²⁺ + 5SO₄^2－+4H⁺（2分）

试题分析：（1）氧化铝为两性氧化物与酸、碱均反应；（2）铁的氧化物和氧化铝溶于酸，二氧化硅不溶形成滤渣；（3）溶液中的亚铁离子不易除去，需把其氧化为铁离子再沉淀除去；（4）①通过饱和亚硫酸氢钠溶液除去氨气、三氧化硫，通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫气体，故收集的气体为氮气；②SO₃、NH₃均溶解于水与水反应；③KMnO₄溶液与二氧化硫反应，二氧化硫被氧化为硫酸根离子。