Question

【题目】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_____________。在NH4Al(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使硫酸根离子恰好完全沉淀，写出反应的离子方程式：____________。

（2）滤渣B的主要成分为_____________。

（3） 已知Ksp[Fe(OH)3]=4×10－38，Ksp [Al(OH)3]=1×10－33。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1×10－9 molL﹣1可认为完全沉淀，则溶液A至少应调节到pH=_____________。用NH4HCO3调节pH的实验原理为_____________（用离子方程式表示）。

（4）实验室进行第④步操作时，所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、__________、_____________。

Answer 1

【答案】（1）Fe2O3+4NH4HSO42NH4Fe(SO4)2+2NH3↑+3H2O(2分)

2Ba2++4OH-+NH4++Al3++2SO42-=2BaSO4↓+NH3H2O+Al(OH)3↓(3分)

（2）SiO2(2分)（3）6(3分)H++HCO3-=H2O+CO2↑(2分)

（4）玻璃棒（1分）蒸发皿（1分）

【解析】

试题分析：（1）根据题意，Fe2O3与NH4HSO4反应生成 NH4Fe（SO4）2和氨气与水，反应的化学方程式为Fe2O3+4NH4HSO42NH4Fe（SO4）2+2NH3↑+3H2O；在NH4Al（SO4）2溶液中加入Ba（OH）2溶液使硫酸根离子恰好完全沉淀，则还会生成氨水和氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为2Ba2++4OH﹣+NH4++Al3++2SO42﹣＝2BaSO4↓+NH3H2O+Al（OH）3↓；

（2）SiO2不溶于一般酸性溶液，不溶于氨水，因此滤渣B的主要成分为SiO2；

（3）根据KSP[Al（OH）3]＝1×10﹣33；c（Al3+）均小于或等于1×10﹣9 molL﹣1可认为完全沉淀，c（OH﹣）＝mol/L＝1×10﹣8mol/L，则常温下溶液的pH＝6；在酸性溶液中发生H++HCO3﹣＝H2O+CO2↑，所以可以用NH4HCO3调节pH；

（4）实验室进行第④步操作时，滤液C得到硫酸铵，所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、玻璃棒、蒸发皿。