题目内容

4．我国煤炭丰富、电离偏紧的资源特征决定了在今后相当长一段时间内，火力发电仍将在电力工业中占据重要地位．粉煤灰是火电厂排出的主要固体废物．其中粉煤灰中主要含有SiO2、Al2O3、CaO等．一种利用粉煤灰制取氧化铝的工艺流程如图所示：
（1）粉煤灰研磨的目的是增大反应物的接触面积，提高浸取速率和浸出率．
（3）在104℃用硫酸浸取时，铝的浸取率与时间的关系如图1，适宜的浸取时间为2h；铝的浸取率与 n（助溶剂）/n（粉煤灰）的关系如图2所示，从浸取率角度考虑，三种助溶剂NH4F、KF及NH4F与KF的混合物，在 n（助溶剂）/n（粉煤灰）相同时，浸取率最高的是NH4F（填化学式）；用含氟的化合物作这种助溶剂的缺点是生产过程中会产生污染环境的HF和NH3等（举一例）．

（3）操作甲的名称是过滤，固体A的主要成分有CaSO4（填化学式）和SiO2；
（4）流程中循环使用的物质有H2SO4和NH4Cl（填化学式）；
（5）用盐酸溶解硫酸铝晶体，再通入HCl气体，析出AlCl3•6H20，该过程能够发生的原因是通入氯化氢使A1C13•6H20达到饱和，而硫酸铝不饱和；
（6）用粉煤灰制取含铝化合物的主要意义是使废弃固体资源化利用．

分析 粉煤灰的主要氧化物组成为SiO2、Al2O3、CaO等，加入硫酸溶液使Al2O3溶解，CaO通过反应生成CaSO4，CaSO4微溶，大部分CaSO4和SiO2一起成为滤渣，过滤后将滤液冷却结晶得Al2（SO4）3，用盐酸溶解Al2（SO4）3，再通入氯化氢得AlCl3•6H2O晶体和硫酸溶液，过滤得硫酸溶液可以再循环利用，AlCl3•6H2O晶体溶解后得氯化铝溶液中通入氨气得氢氧化铝沉淀和氯化铵溶液，氯化铵溶液可以循环利用，氢氧化铝沉淀受热分解生成Al2O3，据此答题．

解答 解：粉煤灰的主要氧化物组成为SiO2、Al2O3、CaO等，加入硫酸溶液使Al2O3溶解，CaO通过反应生成CaSO4，CaSO4微溶，大部分CaSO4和SiO2一起成为滤渣，过滤后将滤液冷却结晶得Al2（SO4）3，用盐酸溶解Al2（SO4）3，再通入氯化氢得AlCl3•6H2O晶体和硫酸溶液，过滤得硫酸溶液可以再循环利用，AlCl3•6H2O晶体溶解后得氯化铝溶液中通入氨气得氢氧化铝沉淀和氯化铵溶液，氯化铵溶液可以循环利用，氢氧化铝沉淀受热分解生成Al2O3，
（1）粉煤灰研磨的目的是增大反应物的接触面积，提高浸取速率和浸出率，
故答案为：增大反应物的接触面积，提高浸取速率和浸出率；
（2）根据图1可知，2h时铝的浸出率达到最大值，所以适宜的浸取时间为2h，根据图2可知，在$\frac{n（助溶剂）}{n（粉煤灰）}$相同时，NH4F助溶剂对铝的浸出率最高，用含氟的化合物作这种助溶剂的缺点是生产过程中会产生污染环境的HF和NH3等，
故答案为：2； NH4F；生产过程中会产生污染环境的HF和NH3等；
（3）操作甲是分离溶液和固体，所以其名称过滤，根据上面的分析可知，固体A的主要成分有 CaSO4和SiO2，
故答案为：过滤；CaSO4和SiO2；
（4）根据上面的分析可知，流程中循环使用的物质有H2SO4和NH4Cl，
故答案为：H2SO4；NH4Cl；
（5）用盐酸溶解硫酸铝晶体，再通入HCl气体，析出A1C13•6H20，该过程能够发生的原因是通入氯化氢使A1C13•6H20达到饱和，而硫酸铝不饱和，便于A1C13•6H20析出，
故答案为：通入氯化氢使A1C13•6H20达到饱和，而硫酸铝不饱和；
（6）用粉煤灰制取含铝化合物的主要意义在于使废弃固体资源化利用，
故答案为：使废弃固体资源化利用．

点评 本题以教材重要基本理论和原理为知识平台，考查化学反应基本原理、物质的性质等在化学与技术中的综合应用，解题关键在于找准中间产品和相互交叉的流水生产线，在分析过程中，抓住中间产品的关联作用，逐一破解，难度中等．

练习册系列答案
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20．下列物质的分子热稳定性最好的是（　　）
A．CH4B．NH3C．H2OD．HF
15．在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是（　　）
A．NH3$→_{催化剂，△}^{O_{2}}$NO2$\stackrel{H_{2}O}{→}$发烟硝酸
B．Al2O3$\stackrel{盐酸}{→}$AlCl3（aq）$\stackrel{△}{→}$无水AlCl3$→_{熔融}^{电解}$Al
C．CuSO4（aq）$\stackrel{NaOH（aq）}{→}$Cu（OH）2悬浊液$→_{△}^{蔗糖}$Cu2O
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12．如图，将新制的氯气通过甲装置后，再通过放有干燥红色布条的乙装置，红色布条不褪色．则甲装置中所盛有的试剂不可能是（　　）
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19．下列除去杂质的方法，正确的是（　　）
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9．一定条件下，H2O2在水溶液中发生分解反应：2H2O2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2H2O+O2↑反应过程中，测得不同时间H2O2的物质的量浓度如表：
t/min020406080
c（H2O2）/mol•L-10.800.400.200.100.05
（1）H2O2的分解反应是氧化还原反应（填“是”或“不是”）．
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16．在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论错误的是（　　）
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A．石油分馏后得到的汽油、柴油、煤油等都是纯净物
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14．下列离子方程式正确的是（　　）
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B．Ba（OH）2与H2SO4反应：H++OH-=H2O
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D．NaHCO3与NaOH反应：HCO3-+OH-=CO32-+H2O

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