Question

11．利用铝灰（主要成分为Al、Al₂O₃、AlN、FeO等）制备铝鞣剂[主要成分为Al（OH₂Cl）]的一种工艺如下：

（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．铝灰在90℃水解生成A的化学方程式为+3H₂O$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$Al（OH）₃+NH₃↑；“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是降低NH₃在水中的溶解度，促使NH₃逸出．
（2）“酸溶”时，Al₂O₃发生反应的离子方程为Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O．     
（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O．
（4）“废渣”成分为Fe（OH）₃（填化学式）．
（5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是防止Al（OH）₂Cl水解生成Al（OH）₃．
（6）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应是：4[NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O]$\frac{\underline{\;1240℃\;}}{\;}$2Al₂O₃+2NH₃↑+N₂↑+5SO₃↑+3SO₂↑+53H₂O，将产生的气体通过如图所示的装置．则
①集气瓶中收集到的气体是N₂（填化学式）．
②足量饱和NaHSO₃溶液吸收的物质除大部分H₂O（g）外还有NH₃、SO₃（填化学式）

Answer 1

分析 铝灰主要成分为Al、Al₂O₃、AlN、FeO等加入水发生反应，AlN和水反应生成氢氧化铝和氨气，加入盐酸酸溶后，生成氯化铝溶液和氯化亚铁溶液，加入漂白剂氧化亚铁离子为铁离子，加入纯碱调节溶液PH使铁笼子全部沉淀，采用喷雾干燥制备铝鞣剂；
（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成的是氨气，铝灰中的AlN和水发生水解反应生成氢氧化铝沉淀和氨气，加热可以促进氮化铝水解生成氨气；
（2）氧化铝是两性氧化物酸溶时和盐酸发生反应生成氯化铝溶液；
（3）加入漂白液的作用是利用次氯酸根离子在酸溶液中的强氧化性氧化亚铁离子为铁离子；
（4）上述分析可知滤渣为氢氧化铁沉淀；
（5）铝鞣剂主要成分为Al（OH）₂Cl；
（6）生成气体中，饱和亚硫酸氢钠可吸收氨气、三氧化硫，高锰酸钾吸收二氧化硫，最后吸收氮气．

解答 解：铝灰主要成分为Al、Al₂O₃、AlN、FeO等加入水发生反应，AlN和水反应生成氢氧化铝和氨气，加入盐酸酸溶后，生成氯化铝溶液和氯化亚铁溶液，加入漂白剂氧化亚铁离子为铁离子，加入纯碱调节溶液PH使铁笼子全部沉淀，采用喷雾干燥制备铝鞣剂；
（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成的是氨气，铝灰中的AlN和水发生水解反应生成氢氧化铝沉淀和氨气，反应的化学方程式为：AlN+3H₂O$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$Al（OH）₃+NH₃↑，加热可以促进氮化铝水解生成氨气，降低NH₃在水中的溶解度，促使NH₃逸出；
故答案为：+3H₂O$\frac{\underline{\;90℃\;}}{\;}$Al（OH）₃+NH₃↑；降低NH₃在水中的溶解度，促使NH₃逸出；
（2）氧化铝是两性氧化物酸溶时和盐酸发生反应生成氯化铝溶液，）“酸溶”时，Al₂O₃发生反应的离子方程式为：Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O；
故答案为：Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O；
（3）加入漂白液的作用是利用次氯酸根离子在酸溶液中的强氧化性氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O；
故答案为：2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O；
（4）上述分析可知“废渣”成分为氢氧化铁沉淀，化学式为：Fe（OH）₃，
故答案为：Fe（OH）₃；
（5）铝鞣剂主要成分为Al（OH）₂Cl，在加热蒸发时会发生水解，为防止水解利用喷雾干燥，减少铝鞣剂水解，
故答案为：防止Al（OH）₂Cl水解生成Al（OH）₃；
（6）①生成气体中，饱和亚硫酸氢钠可吸收氨气、三氧化硫，高锰酸钾吸收二氧化硫，最后吸收氮气，
故答案为：N₂；
②NH₃、SO₃能够与亚硫酸氢钠反应，所以足量饱和NaHSO₃溶液吸收的物质除大部分H₂O（g）外还有NH₃、SO₃，
故答案为：NH₃、SO₃．

点评 本题考查了物质制备的实验流程分析判断、物质性质的理解应用，为高频考点，题目难度中等，侧重于学生的分析、实验能力的考查，注意把握工艺流程和反应产物的分析，掌握常见元素化合物知识，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．