Question

【题目】根据信息书写指定反应的方程式。

（1）请从下列溶液中选择合适的溶液完成指定转化（试剂可以重复选择）。溶液：NH3·H2O、FeSO4、Fe2(SO4)3、HCl、NaCl

①写出SO2→H2SO4的化学方程式：____；

②写出SO2→SO32-的离子方程式：____。

（2）三聚磷酸铝(AlH2P3O10·2H2O)是新一代无公害白色防锈颜料，可由膨润土（主要成分：Al2O3·4SiO2·3H2O；含杂质：FeO、Fe2O3、Na2O等）为原料经过如下流程制备。

①“酸浸”时Al2O3·4SiO2·3H2O与硫酸反应的化学方程式为____。

②“净化”时发生反应的离子方程式为____。

③“沉铝”时发生反应的离子方程式为____。

Answer 1

【答案】SO2＋Fe2(SO4)3＋2H2O=== 2FeSO4＋2H2SO4 SO2＋2NH3·H2O=== SO32-＋2NH4+＋H2O Al2O3·4SiO2·3H2O＋3H2SO4Al2(SO4)3＋4SiO2＋6H2O 3Fe2＋＋MnO4-＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+

【解析】

（1）①SO2→H2SO4，S元素化合价升高，被氧化，作还原剂，需加入氧化剂氧化SO2，以上溶液中Fe2(SO4)3可作氧化剂氧化SO2；

②SO2→SO，SO2与碱反应可生成SO，以上溶液中NH3·H2O为碱；

（2）膨润土（主要成分：Al2O34SiO23H2O；含少量杂质：FeO、Fe2O3、Na2O等）为原料制备三聚磷酸铝[AlH2P3O102H2O]，加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3、Na2O转化为离子，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加高锰酸钾溶液，Fe2+被氧化为Fe3+，同时生成的锰离子可再被高锰酸钾氧化成二氧化锰，调节pH值，得氢氧化铁沉淀和二氧化锰沉淀，滤液中主要含有硫酸铝及少量硫酸钠杂质，再加入氨水，得氢氧化铝沉淀，过滤，滤液3中含有硫酸钠和硫酸铵还有氨水，氢氧化铝中加入磷酸，缩合可得三聚磷酸铝，据此解答。

（1）①SO2→H2SO4，S元素化合价升高，被氧化，作还原剂，需加入氧化剂氧化SO2，以上溶液中Fe2(SO4)3可作氧化剂氧化SO2，发生反应的化学方程式为：SO2＋Fe2(SO4)3＋2H2O=== 2FeSO4＋2H2SO4；

故答案为：SO2＋Fe2(SO4)3＋2H2O=== 2FeSO4＋2H2SO4；

②SO2→SO32-，SO2与碱反应可生成SO32-，以上溶液中NH3·H2O为碱，发生反应的离子方程式为：SO2＋2NH3·H2O=== SO32-＋2NH4+＋H2O；

故答案为：SO2＋2NH3·H2O=== SO32-＋2NH4+＋H2O；

（2）膨润土（主要成分：Al2O34SiO23H2O；含少量杂质：FeO、Fe2O3、Na2O等）为原料制备三聚磷酸铝[AlH2P3O102H2O]，加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3、Na2O转化为离子，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+、Na+，加高锰酸钾溶液，Fe2+被氧化为Fe3+，同时生成的锰离子可再被高锰酸钾氧化成二氧化锰，调节pH值，得氢氧化铁沉淀和二氧化锰沉淀，滤液中主要含有硫酸铝及少量硫酸钠杂质，再加入氨水，得氢氧化铝沉淀，过滤，滤液3中含有硫酸钠和硫酸铵还有氨水，氢氧化铝中加入磷酸，缩合可得三聚磷酸铝，

①加入稀硫酸“酸浸”时，Al2O3、FeO、Fe2O3、Na2O转化为离子，SiO2不溶于硫酸，则Al2O3·4SiO2·3H2O与硫酸反应的化学方程式为Al2O3·4SiO2·3H2O＋3H2SO4Al2(SO4)3＋4SiO2＋6H2O；

故答案为：Al2O3·4SiO2·3H2O＋3H2SO4Al2(SO4)3＋4SiO2＋6H2O；

②“净化”时加入高锰酸钾溶液，Fe2+被氧化为Fe3+，同时生成的锰离子可再被高锰酸钾氧化成二氧化锰，调节pH值，得氢氧化铁沉淀和二氧化锰沉淀，发生反应的离子方程式为3Fe2＋＋MnO4-＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋；

故答案为：3Fe2＋＋MnO4-＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋；

③滤液中铝元素是以铝离子的形式存在的，加入过量氨水，反应生成氢氧化铝，发生反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+；

故答案为：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+。