Question

10．粉煤灰中含有SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等，某实验室对其进行处理的流程如图所示：回答下列问题：
（1）第①步得到的“熟料”中可溶性的成分主要是NH₄Fe（SO₄）₂、NH₄Al（SO₄）₂等，写出生成NH₄Fe（SO₄）₂的化学方程式Fe₂O₃+4NH₄HSO₄$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$2NH₄Fe（SO₄）₂+2NH₃↑+3H₂O．在物质分类体系中，NH₄Fe（SO₄）₂、NH₄Al（SO₄）₂不属于d （填字母）．
a．硫酸盐b．复盐c．强电解质      d．共价化合物
（2）滤渣B的主要成分为SiO₂．
（3）已知K_sp[Fe（OH）₃]=4×10^-38，K_sp[Al（OH）₃]=1×10^-32．为实现步骤③的实验目的，应使溶液中c（Fe³⁺）、c（Al³⁺）均小于或等于1×10^-5mol•L^-1可认为完全沉淀，则溶液A至少应调节到pH=5．
（4）实验室进行第④步操作时，所需的主要仪器是酒精灯、三脚架、玻璃棒、蒸发皿，得到的晶体主要成份是（NH₄）₂SO₄（填化学式）．

Answer 1

分析 （1）根据题意，Fe₂O₃与NH₄HSO₄反应生成 NH₄Fe（SO₄）₂和氨气与水；物质分类体系中，NH₄Fe（SO₄）₂、NH₄Al（SO₄）₂都属于复盐，都是强电解质；
（2）SiO₂不溶于一般酸性溶液，不溶于氨水；
（3）根据K_SP[Al（OH）₃]=1×10^-32；c（Al³⁺）均小于或等于1×10^-5 mol•L^-1可认为完全沉淀，此时c（OH^-）³=$\frac{1×10{\;}^{-32}}{1×10{\;}^{-5}}$；
（4）滤液C为硫酸铵，实验室进行第④步操作时，为蒸发结晶操作，所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、玻璃棒、蒸发皿．

解答 解：（1）根据题意，Fe₂O₃与NH₄HSO₄反应生成 NH₄Fe（SO₄）₂和氨气与水：Fe₂O₃+4NH₄HSO₄$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$2NH₄Fe（SO₄）₂+2NH₃↑+3H₂O；物质分类体系中，NH₄Fe（SO₄）₂、NH₄Al（SO₄）₂都属于复盐，都是强电解质；
故答案为：Fe₂O₃+4NH₄HSO₄$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$2NH₄Fe（SO₄）₂+2NH₃↑+3H₂O； d；
（2）SiO₂不溶于一般酸性溶液，不溶于氨水，故答案为：SiO₂；
（3）根据K_SP[Al（OH）₃]=1×10^-32；c（Al³⁺）均小于或等于1×10^-5 mol•L^-1可认为完全沉淀，此时c（OH^-）³=$\frac{1×10{\;}^{-32}}{1×10{\;}^{-5}}$，此时c（OH^-）═1×10^-9，pH=5，故答案为：5；
（4）滤液C为硫酸铵，实验室进行第④步操作时，为蒸发结晶操作，所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、玻璃棒、蒸发皿；
故答案为：玻璃棒；蒸发皿；（NH₄）₂SO₄．

点评 本题考查了物质制备实验分析判断，物质性质的理解应用，离子方程式、化学方程式书写方法等，掌握基础是关键，题目难度中等．