Question

【題目】明礬石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O，還含有少量Fe2O3雜質。利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如下：

（1）焙燒爐中發生反應的化學方程式為2Al2(SO4)3+3S2Al2O3+9SO2，該反應的氧化劑是___________；若生成1 mol Al2O3，則轉移的電子數為__________________。

（2）熟料溶解時，反應的離子方程式為________________。

（3）母液中溶質主要成分為__________。（填化學式）

（4）檢驗廢渣中主要成分的方法：

①操作__________________________，

②現象__________________________，

③結論__________________________。

Answer 1

【答案】（1）Al2(SO4)3；3.612×1024（寫6NA也給分）

（2）Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O（3）K2SO4、Na2SO4

（4）①操作：取少量廢渣于試管，加入適量稀硫酸（或稀酸），溶解后滴加KSCN溶液②現象：溶液變紅色③結論：廢渣中含有Fe2O3

【解析】

試題分析：（1）根據方程式可知，反應中硫元素化合價由Al2(SO4)3中＋6價降低為SO2中＋4價，得到2個電子，發生還原反應，所以Al2(SO4)3是氧化劑。反應中硫元素化合價由0價升高為SO2中＋4價，硫單質為還原劑，生成1molAl2O3需要硫的物質的量為1mol×＝1.5mol，所以轉移電子的物質的量為1.5mol×4＝6mol，轉移電子數目為6mol×6.02×1023mol-1＝3.612×1024。

（2）氧化鋁是兩性氧化物，能溶于氫氧化鈉溶液中，所以由工藝流程可知，熟料溶解為氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉，反應離子方程式為Al2O3＋3H2O＋2OH-＝2[Al(OH)4]－。

（3）由工藝流程可知，熟料溶解所得的溶液中含有K+、Na+、SO42-、[Al(OH)4]－、OH-等，加硫酸調pH值，[Al(OH)4]－轉化為Al(OH)3沉淀而析出，母液中離子主要有K+、Na+、SO42-，因此含有溶質為K2SO4、Na2SO4。

（4）由工藝流程可知，廢渣的主要成分為Fe2O3，可以通過檢驗鐵離子來檢驗氧化鐵。即取少量廢渣，加入適量鹽酸溶解，再滴加KSCN溶液，若溶液被紅色，說明廢渣中含有Fe2O3。