Question

【題目】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）用圖中“濾渣”和NaOH焙燒制備硅酸鈉，可采用的裝置為（填選項編號）．

（3）在實驗流程中，加30%的H2O2溶液發生的離子反應方程式為 ．
（4）驗證“沉鐵”后，溶液中是否還含有鐵離子的操作方法為 ．
（5）若用調節pH溶液“沉鐵”，則得到Fe（OH）3 ， 已知：25℃時，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10﹣38 ， 則該溫度下反應Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+的平衡常數為 ．
（6）煅燒硫酸鋁銨晶體，發生的主要反應為：4[NH4Al（SO4）212H2O] 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）．
②KMnO4溶液褪色，發生的離子反應方程式為

Answer 1

【答案】
（1）Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O
（2）B
（3）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（4）靜置，溶液澄清后，繼續向上層清液中滴加K4[Fe（CN）6]溶液，若無現象，則溶液中不含有鐵元素，反之，則有
（5）2.5×10﹣5
（6）N2；2MnO4﹣+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42﹣+4H+
【解析】解：鋁灰的主要成分為Al2O3（含少量雜質SiO2、FeO、Fe2O3），加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3轉化為離子，SiO2不溶于硫酸，過濾，濾液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+ ， 加雙氧水，Fe2+被氧化為Fe3+ ， 加入K4[Fe（CN）6]Fe3+轉化為沉淀，過濾，在濾液中加入硫酸銨，生成NH4Al（SO4）2 ， 結晶、干燥、煅燒得到α﹣Al2O3；（1）氧化鋁屬于兩性氧化物，能溶于強酸和強堿溶液，氧化鋁和稀硫酸反應生成硫酸鋁和水，反應方程式為Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O，
所以答案是：Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O；
（2.）能夠焙燒固體的裝置是坩堝，NaOH能和二氧化硅反應生成硅酸鈉，所以不能采用瓷坩堝灼燒，所以應該采用鐵坩堝，故選B；
（3.）在實驗流程中，H2O2具有氧化性，能氧化亞鐵離子生成鐵離子，離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，所以答案是：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（4.）鐵離子和鐵氰化鉀反應產生沉淀，其檢驗方法是：靜置，溶液澄清后，繼續向上層清液中滴加K4[Fe（CN）6]溶液，若無現象，則溶液中不含有鐵元素，反之，則有，
所以答案是：靜置，溶液澄清后，繼續向上層清液中滴加K4[Fe（CN）6]溶液，若無現象，則溶液中不含有鐵元素，反之，則有；
（5.）Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）×c3（OH﹣）=4.0×10﹣38 ， c（H+）= ，反應Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+的平衡常數K= = =2.5×10﹣5 ，
所以答案是：2.5×10﹣5；
（6.）①煅燒硫酸鋁銨晶體，發生的主要反應為：4[NH4Al（SO4）212H2O]═2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O，混合氣體通入飽和的亞硫酸氫鈉溶液中，氨氣和三氧化硫溶解，剩余氣體通入高錳酸鉀溶液，二氧化硫被氧化生成硫酸根離子，剩余的氣體N2 采用排水法收集，
所以答案是：N2；
②二氧化硫被酸性高錳酸鉀溶液氧化而導致KMnO4溶液褪色，二者發生氧化還原反應生成錳離子、硫酸根離子和氫離子，離子方程式為2MnO4﹣+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42﹣+4H+ ，
所以答案是：2MnO4﹣+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42﹣+4H+ ．