Question

2．明矾石的主要成分是K₂SO₄•Al₂（SO₄）₃•2Al₂O₃•6H₂O，此外还含有少量Fe₂O₃杂质．利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：

回答下列问题：
（1）“焙烧”过程中发生的反应为2Al₂（SO₄）₃+3S $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Al₂O₃+9SO₂↑，其中氧化剂是Al₂（SO₄）₃，若生成氧化铝0.5mol，则转移电子数目为3．
（2）“溶解”时反应的离子方程式为Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．
（3）“炉气”、“废渣”中的主要物质分别是SO₂、Fe₂O₃．
（4）“调节pH”后过滤、洗涤Al（OH）₃沉淀，证明已洗涤干净的实验操作和现象是取最后一次洗涤的流出液于试管中，滴加BaCl₂溶液，若无白色沉淀生成则已洗涤干净．
（5）Al（OH）₃可用于治疗胃酸过多，请写出相应的化学方程式Al（OH）₃+6HCl=AlCl₃+3H₂O．

Answer 1

分析 明矾石制备氢氧化铝的流程：明矾石脱水后与硫磺焙烧，发生的反应为：2Al₂（SO₄）₃+3S$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Al₂O₃+9SO₂↑，故生成炉气中含二氧化硫，熟料中含氧化铝、氧化铁、硫酸钾等，加入氢氧化钠和水，氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，氧化铁不反应，过滤，滤渣中含氧化铁，滤液中含偏铝酸钠和硫酸钾、氢氧化钠等；用硫酸调节pH，得到氢氧化铝沉淀和硫酸钠、硫酸钾，过滤得母液中含硫酸钾、硫酸钠溶质，据此分析作答．

解答 解：（1）反应的化学方程式为2Al₂（SO₄）₃+3S$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Al₂O₃+9SO₂↑，Al₂（SO₄）₃化合价降低得电子为氧化剂，反应中失电子被氧化的S为3mol，故反应中转移电子数为：3×4=12mol，生成0.5mol Al₂O₃，则转移电子数为3mol；
故答案为：Al₂（SO₄）₃；3；
（2）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；
故答案为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）由分析可知炉气中含二氧化硫，熟料中含氧化铝、氧化铁、硫酸钾等，加入氢氧化钠和水，氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，氧化铁不反应，过滤，废渣中含氧化铁；
故答案为：SO₂、Fe₂O₃；
（4）Al（OH）₃沉淀具有吸附性，可吸附硫酸根离子，通过检验硫酸根离子的方法进行实验，方法为取最后一次洗涤的流出液于试管中，滴加BaCl₂溶液，若无白色沉淀生成则已洗涤干净；
故答案为：取最后一次洗涤的流出液于试管中，滴加BaCl₂溶液，若无白色沉淀生成则已洗涤干净；
（5）Al（OH）₃与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，化学方程式为：Al（OH）₃+6HCl=AlCl₃+3H₂O；
故答案为：Al（OH）₃+6HCl=AlCl₃+3H₂O．

点评 本题考查了物质的制备，涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对条件的控制选择与理解、等，理解工艺流程原理是解题的关键，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力，题目难度不大．