题目内容
【题目】以粉煤灰（主要成分为Al2O3和SiO2，还含有少量的FeO、Fe2O3等）为原料制备Al2O3的流程如下：
（1） “酸浸”时需加入过量的稀硫酸，写出Al2O3溶解的离子方程式___________________。
（2）证明酸浸后溶液中存在Fe3+的方法是：取酸浸后的溶液少许置于试管中，向其中滴加硫氰化钾溶液，溶液变为血红色；再慢慢滴入过量的H2O2溶液，溶液的红色先变深，之后红色逐渐褪去，继续滴加会有气泡逸出，该气体会使带火星的木条复燃。
①红色变深的原因是（用离子方程式表示）：_____________________________；
②溶液红色褪去是由于过氧化氢氧化了硫氰根离子，已知双氧水氧化SCN—生成N2、CO2和SO42-，写出该反应的离子方程式：____________________________；
③有气体逸出，说明Fe3+对H2O2的分解有催化作用，写出催化过程第一步反应的离子方程式________________________________。
（3） “提纯”过程中，当加入NaOH溶液达到沉淀量最大时，溶液中c(SO42－)∶c(Na＋)＝___________。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。反应中当有1molH2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的物质的量不变，需要消耗O2的物质的量为______________。
（4） “沉淀”过程中，通入过量CO2时发生反应的化学方程式为________________________________。
【答案】 Al2O3+ 6H+ =2 Al 3++3H2O Fe3++3SCN-
Fe(SCN) 3 2SCN- + 11H2O2 = 2CO2↑+ N2↑+2SO4 2-+ 10H2O+ 2H+ 2Fe3++ H2O2=2Fe2++ O2↑+2H+ 1∶2 0.5mol NaAlO2+ CO2 + 2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3
【解析】（1）Al2O3属 于两 性氧化物，与 硫 酸反应生成盐和水，正 确 答 案 为：Al2O3+ 6H+ =2 Al 3++3H2O。
（2）粉煤灰中含有少量FeO和Fe2O3，被 酸 溶 解 后，溶液中含有Fe3+和Fe2+，Fe3+与 硫氰化钾溶液反应，溶液变为血红色；溶液中滴加双氧水溶液后，溶液中的Fe2+又被氧化为Fe3+，Fe3+的浓度增大，导致溶液的红色变深；由于双氧水具有较强的氧化性，随着双氧水的不断加入直至过量，双氧水又把硫氰根离子氧化，随着硫氰根离子浓度的减少，溶液的颜色逐渐褪去，而溶液中的Fe3+又做了双氧水分解的催化剂，释放出氧气，正确答案为：①Fe3++3SCN-
Fe(SCN) 3；②2SCN- + 11H2O2 = 2CO2↑+ N2↑+2SO4 2-+ 10H2O+ 2H+；③2Fe3++ H2O2=2Fe2++ O2↑+2H+。
（3）提纯的时候，溶液中含有Fe3+、Al3+和SO
，加 入氢 氧 化 钠 溶 液 后，使Fe3+和 Al3+ 恰好都变为沉淀，沉淀达到最大值，溶 液 中 剩 余 的 离 子 为 Na+ 和 SO，根据溶液中电荷守恒规律：c(SO)∶c(Na＋)＝1:2；根据电子得失守恒规律：1molH2S转化为硫单质时，失去2mol电子，1molO2得 4mol电子，设消耗O2的 量 为 X，1× 2=4X，X=0.5；正确答案：0.5mol。
（4）Al3+在 过量 强 碱 溶 液 中变为AlO2-，通入过量的CO2时，产生氢氧化铝沉淀，该沉淀不溶于过量的弱酸，正确答案：NaAlO2+ CO2 + 2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3。
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