Question

4．烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放．实验室用粉煤灰（主要含Al₂O₃、SiO₂等）制备碱式硫酸铝[Al₂（SO₄）_x（OH）_6-2x]溶液，并用于烟气脱硫研究．

查阅资料：①SO₂易溶于水，且能与水反应生成H₂SO₃
②+4价的硫元素具有还原性，易被氧气等物质氧化为+6硫元素
③不同溶液PH值时铝元素的存在形式如下表

PH值	0-5.5	5.5-8	8-14
存在形式	Al3+	Al（OH）3	AlO2-

（1）酸浸时使用过量的稀硫酸的目的是使氧化铝完全反应，反应的化学方程式为Al₂O₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂O；滤渣Ⅰ的主要成分为SiO₂（填化学式）．
（2）加CaCO₃调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al₂（SO₄）₃转化为Al₂（SO₄）_x（OH）_6-2x．滤渣Ⅱ的主要成分为CaSO₄（填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是铝离子转化为氢氧化铝而沉淀．
（3）上述流程中经完全热分解放出的SO₂量总是小于吸收的SO₂量，其主要原因是被氧气氧化为+6价成为硫酸；与吸收SO₂前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析 根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息．

解答 解：
（1）酸浸时使用过量的稀硫酸的目的是使氧化铝完全反应，是氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，对应的化学方程式为 Al₂O₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂O；滤渣Ⅰ的主要成分为 SiO₂（填化学式）．
（2）加CaCO₃调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al₂（SO₄）₃转化为Al₂（SO₄）_x（OH）_6-2x．这个过程碳酸钙和硫酸反应生成了硫酸钙和水，而硫酸钙是微溶的，所以滤渣Ⅱ的主要成分为 CaSO₄；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是铝离子转化为氢氧化铝而沉淀．
（3）由于信息提示“②+4价的硫元素具有还原性，易被氧气等物质氧化为+6硫元素”，所以上述流程中经完全热分解放出的SO₂量总是小于吸收的SO₂量，其主要原因是被氧气氧化为+6价成为稳定的硫酸而不再释放出二氧化硫；与吸收SO₂前的溶液相比，热分解前是弱酸性的亚硫酸溶液，而热分解后是强酸硫酸，酸性越强，pH越小，所以热分解后循环利用的溶液的pH将减小．
故答案为：
（1）使氧化铝完全反应，Al₂O₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂O；  SiO₂．
（2）CaSO₄； 铝离子转化为氢氧化铝而沉淀．
（3）被氧气氧化为+6价成为硫酸； 减小．

点评 读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息扑捉的有效性．解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识．