Question

【題目】根據信息書寫指定反應的方程式。

（1）請從下列溶液中選擇合適的溶液完成指定轉化（試劑可以重復選擇）。溶液：NH3·H2O、FeSO4、Fe2(SO4)3、HCl、NaCl

①寫出SO2→H2SO4的化學方程式：____；

②寫出SO2→SO32-的離子方程式：____。

（2）三聚磷酸鋁(AlH2P3O10·2H2O)是新一代無公害白色防銹顏料，可由膨潤土（主要成分：Al2O3·4SiO2·3H2O；含雜質：FeO、Fe2O3、Na2O等）為原料經過如下流程制備。

①“酸浸”時Al2O3·4SiO2·3H2O與硫酸反應的化學方程式為____。

②“凈化”時發生反應的離子方程式為____。

③“沉鋁”時發生反應的離子方程式為____。

Answer 1

【答案】SO2＋Fe2(SO4)3＋2H2O=== 2FeSO4＋2H2SO4 SO2＋2NH3·H2O=== SO32-＋2NH4+＋H2O Al2O3·4SiO2·3H2O＋3H2SO4Al2(SO4)3＋4SiO2＋6H2O 3Fe2＋＋MnO4-＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+

【解析】

（1）①SO2→H2SO4，S元素化合價升高，被氧化，作還原劑，需加入氧化劑氧化SO2，以上溶液中Fe2(SO4)3可作氧化劑氧化SO2；

②SO2→SO，SO2與堿反應可生成SO，以上溶液中NH3·H2O為堿；

（2）膨潤土（主要成分：Al2O34SiO23H2O；含少量雜質：FeO、Fe2O3、Na2O等）為原料制備三聚磷酸鋁[AlH2P3O102H2O]，加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3、Na2O轉化為離子，SiO2不溶于硫酸，過濾，濾液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加高錳酸鉀溶液，Fe2+被氧化為Fe3+，同時生成的錳離子可再被高錳酸鉀氧化成二氧化錳，調節pH值，得氫氧化鐵沉淀和二氧化錳沉淀，濾液中主要含有硫酸鋁及少量硫酸鈉雜質，再加入氨水，得氫氧化鋁沉淀，過濾，濾液3中含有硫酸鈉和硫酸銨還有氨水，氫氧化鋁中加入磷酸，縮合可得三聚磷酸鋁，據此解答。

（1）①SO2→H2SO4，S元素化合價升高，被氧化，作還原劑，需加入氧化劑氧化SO2，以上溶液中Fe2(SO4)3可作氧化劑氧化SO2，發生反應的化學方程式為：SO2＋Fe2(SO4)3＋2H2O=== 2FeSO4＋2H2SO4；

故答案為：SO2＋Fe2(SO4)3＋2H2O=== 2FeSO4＋2H2SO4；

②SO2→SO32-，SO2與堿反應可生成SO32-，以上溶液中NH3·H2O為堿，發生反應的離子方程式為：SO2＋2NH3·H2O=== SO32-＋2NH4+＋H2O；

故答案為：SO2＋2NH3·H2O=== SO32-＋2NH4+＋H2O；

（2）膨潤土（主要成分：Al2O34SiO23H2O；含少量雜質：FeO、Fe2O3、Na2O等）為原料制備三聚磷酸鋁[AlH2P3O102H2O]，加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3、Na2O轉化為離子，SiO2不溶于硫酸，過濾，濾液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+、Na+，加高錳酸鉀溶液，Fe2+被氧化為Fe3+，同時生成的錳離子可再被高錳酸鉀氧化成二氧化錳，調節pH值，得氫氧化鐵沉淀和二氧化錳沉淀，濾液中主要含有硫酸鋁及少量硫酸鈉雜質，再加入氨水，得氫氧化鋁沉淀，過濾，濾液3中含有硫酸鈉和硫酸銨還有氨水，氫氧化鋁中加入磷酸，縮合可得三聚磷酸鋁，

①加入稀硫酸“酸浸”時，Al2O3、FeO、Fe2O3、Na2O轉化為離子，SiO2不溶于硫酸，則Al2O3·4SiO2·3H2O與硫酸反應的化學方程式為Al2O3·4SiO2·3H2O＋3H2SO4Al2(SO4)3＋4SiO2＋6H2O；

故答案為：Al2O3·4SiO2·3H2O＋3H2SO4Al2(SO4)3＋4SiO2＋6H2O；

②“凈化”時加入高錳酸鉀溶液，Fe2+被氧化為Fe3+，同時生成的錳離子可再被高錳酸鉀氧化成二氧化錳，調節pH值，得氫氧化鐵沉淀和二氧化錳沉淀，發生反應的離子方程式為3Fe2＋＋MnO4-＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋；

故答案為：3Fe2＋＋MnO4-＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋；

③濾液中鋁元素是以鋁離子的形式存在的，加入過量氨水，反應生成氫氧化鋁，發生反應的離子方程式為Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+；

故答案為：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+。