Question

以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細α-氧化鋁，既降低環境污染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰的主要成分為Al₂O₃（含少量雜質SiO₂、FeO、Fe₂O₃），其制備實驗流程如下：

（1）鋁灰中氧化鋁與硫酸反應的化學方程式為                           。
（2）圖中“濾渣”的主要成分為                (填化學式)。
（3）加30%的H₂O₂溶液發生的離子反應方程式為                               。
（4）煅燒硫酸鋁銨晶體，發生的主要反應為：
4[NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O] 2Al₂O₃ + 2NH₃↑+ N₂↑+ 5SO₃↑+ 3SO₂↑+ 53H₂O,將產生的氣體通過下圖所示的裝置。

①集氣瓶中收集到的氣體是                (填化學式)。
②足量飽和NaHSO₃溶液吸收的物質除大部分H₂O（g）外還有                (填化學式)。
③KMnO₄溶液褪色（MnO₄^－還原為Mn²⁺），發生的離子反應方程式為                               。

Answer 1

（1）Al₂O₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O（2分）
（2）SiO₂（2分）
（3）2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺ = 2Fe³⁺+2H₂O（2分）
（4）①N₂（2分）②SO₃、NH₃（2分，缺漏不給分）。
③2MnO₄^－ +5SO₂ + 2H₂O = 2Mn²⁺ + 5SO₄^2－+4H⁺（2分）

試題分析：（1）氧化鋁為兩性氧化物與酸、堿均反應；（2）鐵的氧化物和氧化鋁溶于酸，二氧化硅不溶形成濾渣；（3）溶液中的亞鐵離子不易除去，需把其氧化為鐵離子再沉淀除去；（4）①通過飽和亞硫酸氫鈉溶液除去氨氣、三氧化硫，通過高錳酸鉀溶液除去二氧化硫氣體，故收集的氣體為氮氣；②SO₃、NH₃均溶解于水與水反應；③KMnO₄溶液與二氧化硫反應，二氧化硫被氧化為硫酸根離子。