题目内容
明矾石的主要成分是K2SO4?Al2（SO4）3?2Al2O3?6H2O及少量氧化铁．利用明矾石制备K2SO4的工艺流程如下所示：
（1）焙烧炉中发生如下反应，请在方程式中表示出电子转移的方向和数目：
2Al2（SO4）3+3S
2Al2O3+9SO2↑
（2）步骤②涉及Al2O3的离子方程式为 ．
（3）步骤③调pH生成Al（OH）3的离子方程式为 ；不能用CO2来调pH，理由是 ．
（4）步骤④的主要操作步骤是 、过滤、洗涤和干燥．
（5）炉气回收可做多种用途，请举一例： ．
（1）焙烧炉中发生如下反应，请在方程式中表示出电子转移的方向和数目：
2Al2（SO4）3+3S
| ||
（2）步骤②涉及Al2O3的离子方程式为
（3）步骤③调pH生成Al（OH）3的离子方程式为
（4）步骤④的主要操作步骤是
（5）炉气回收可做多种用途，请举一例：
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：由流程可知，明矾石和硫磺在焙烧炉中反应生成Al2O3和SO2，生成的熟料中含有Al2O3和少量氧化铁，加入KOH溶液，氢氧化钠与氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，所得溶液调节溶液pH，可生成Al（OH）3，滤液中主要含有K2SO4，经蒸发结晶、过滤、洗涤和干燥，可得到硫酸钾晶体，以此解答该题．
解答：
解：由流程可知，明矾石和硫磺在焙烧炉中反应生成Al2O3和SO2，生成的熟料中含有Al2O3和少量氧化铁，加入KOH溶液，氢氧化钠与氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，所得溶液调节溶液pH，可生成Al（OH）3，滤液中主要含有K2SO4，经蒸发结晶、过滤、洗涤和干燥，可得到硫酸钾晶体，
（1）2Al2（SO4）3+3S
2Al2O3+9SO2↑中，只有S元素化合价发生改变，化合价分别由+6价、0价变化为+4价，电子转移方向和数目可表示为
，
故答案为：；
（2）步骤②涉及Al2O3与KOH的反应，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，故答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；
（3）步骤③调pH，应加入酸，发生AlO2-+H2O+H+=Al（OH）3↓，生成Al（OH）3，不能用CO2来调pH，否则，最后制得的硫酸钾晶体中会含有碳酸钾、碳酸氢钾等杂质，
故答案为：AlO2-+H2O+H+=Al（OH）3↓；最后制得的硫酸钾晶体中会含有碳酸钾、碳酸氢钾等杂质；
（4）步骤④目的是得到硫酸钾晶体，可经蒸发结晶、过滤、洗涤和干燥得到，故答案为：蒸发结晶；
（5）炉气的主要成分为二氧化硫，可用于工业生产硫酸的原料，也可用作还原剂与其它氧化剂反应制备所需物质等，
故答案为：可用于工业生产硫酸的原料，也可用作还原剂与其它氧化剂反应制备所需物质等．
（1）2Al2（SO4）3+3S
| ||
，故答案为：
；（2）步骤②涉及Al2O3与KOH的反应，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，故答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；
（3）步骤③调pH，应加入酸，发生AlO2-+H2O+H+=Al（OH）3↓，生成Al（OH）3，不能用CO2来调pH，否则，最后制得的硫酸钾晶体中会含有碳酸钾、碳酸氢钾等杂质，
故答案为：AlO2-+H2O+H+=Al（OH）3↓；最后制得的硫酸钾晶体中会含有碳酸钾、碳酸氢钾等杂质；
（4）步骤④目的是得到硫酸钾晶体，可经蒸发结晶、过滤、洗涤和干燥得到，故答案为：蒸发结晶；
（5）炉气的主要成分为二氧化硫，可用于工业生产硫酸的原料，也可用作还原剂与其它氧化剂反应制备所需物质等，
故答案为：可用于工业生产硫酸的原料，也可用作还原剂与其它氧化剂反应制备所需物质等．
点评：本题考查物质的制备、分离等知识，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考常见题型，难度中等，注意把握物质的相关性质．
练习册系列答案
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| ||
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猜想一：SO2
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