题目内容
【题目】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)写出铝灰与硫酸反应涉及的离子方程式。
(2)图中“滤渣”的主要成分为(填化学式)。
(3)加30%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(MnO 被还原为Mn2+),发生的离子反应方程式为。
【答案】
(1)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,FeO+2H+=Fe2++H2O,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(2)SiO2
(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O N2
(4) SO3,NH3,2MnO +5SO2+2H2O=2Mn2++5SO +4H+
【解析】(1)Al2O3与硫酸反应生成硫酸铝和水,其反应的方程式为:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,FeO+2H+=Fe2++H2O,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ;
(2)图中“滤渣”的主要成分为不溶于硫酸的SiO2,
(3)加30%H2O2溶液Fe2+被氧化为Fe3+,发生的离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ;
(4)①NH4Al(SO4)2·12H2O分解生成的气体NH3和SO3被亚硫酸钠吸收,二氧化硫被高锰酸钾吸收,所以最后集气瓶中收集到的气体是N2;②NH3极易溶于水,NH3所以能被亚硫酸钠溶液吸收,SO3与水反应是硫酸,则SO3也被亚硫酸钠溶液吸收,所以足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有SO3、NH3;③酸性条件下,KMnO4与二氧化硫反应生成硫酸根离子和锰离子,其反应的离子方程式为:2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+;