Question

铝土矿的主要成分为Al₂O₃．生产铵明矾[NH₄Al（SO₄）₂?12H₂O]和H₂O₂的工艺流程图如下．
（1）流程图中X为______（填化学式）溶液．
（2）反应Ⅱ的离子方程式为______．
（3）“电解”时，用惰性材料作电极，则阴极反应可表示为______．
（4）反应Ⅵ的化学方程式为______．
（5）流程中可以循环使用的物质是______．

Answer 1

解：（1）根据反应Ⅱ中通入的是CO₂气体，可见反应所加X是碱溶液，而不是酸溶液，X为NaOH溶液或其他强碱性溶液．
故答案为：NaOH．
（2）由工艺流程转化可知，反应Ⅱ为向含有AlO₂^-的反应Ⅰ的滤液中通入过量CO₂气体，使AlO₂^-完全转化为Al（OH）₃，在溶液中CO₂、AlO₂^-、H₂O反应生成Al（OH）₃与HCO₃^-，反应离子方程式为CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃+HCO₃^-．
故答案为：CO₂+AlO₂^-+2H₂O=Al（OH）₃+HCO₃^-．
（3）电解时阴极是阳离子放电，发生还原反应，即H⁺放电产生氢气，电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑．
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑．
（4）由工艺流程转化可知，反应Ⅵ是H₂O与（NH₄）₂S₂O₈反应产生H₂O₂和NH₄HSO₄，反应方程式为（NH₄）₂S₂O₈+2H₂O=2NH₄HSO₄+H₂O₂．
故答案为：（NH₄）₂S₂O₈+2H₂O=2NH₄HSO₄+H₂O₂．
（5）由工艺流程转化可知，Y为H₂SO₄，反应Ⅴ生成NH₄HSO₄，反应Ⅳ中NH₄HSO₄转化为铵明矾，反应Ⅵ也产生NH₄HSO₄，可见NH₄HSO₄可以在反应中循环使用．
故答案为：NH₄HSO₄．
分析：（1）根据反应Ⅱ中通入的是CO₂气体，可见反应所加X是碱溶液，而不是酸溶液．
（2）由工艺流程转化可知，反应Ⅱ为向含有AlO₂^-的反应Ⅰ的滤液中通入过量CO₂气体，使AlO₂^-完全转化为Al（OH）₃，在溶液中CO₂、AlO₂^-、H₂O反应生成Al（OH）₃与HCO₃^-．
（3）电解时阴极是阳离子放电，发生还原反应，即H⁺放电产生氢气．
（4）由工艺流程转化可知，反应Ⅵ是H₂O与（NH₄）₂S₂O₈反应产生H₂O₂和NH₄HSO₄．
（5）由工艺流程转化可知，Y为H₂SO₄，反应Ⅴ生成NH₄HSO₄，反应Ⅳ中NH₄HSO₄转化为铵明矾，反应Ⅵ也产生NH₄HSO₄，可见NH₄HSO₄可以在反应中循环使用．
点评：考查学生对工艺流程的理解、阅读获取信息能力、方程式书写、电解池等，难度中等，需要学生具备阅读获取信息能力、综合运用知识、信息分析问题解决问题能力．