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(zhì)。利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如下：

（1）焙燒爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2(SO4)3+3S2Al2O3+9SO2，該反應(yīng)的氧化劑是___________；若生成1 mol Al2O3，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為__________________。

（2）熟料溶解時(shí)，反應(yīng)的離子方程式為________________。

（3）母液中溶質(zhì)主要成分為__________。（填化學(xué)式）

（4）檢驗(yàn)廢渣中主要成分的方法：

①操作__________________________，

②現(xiàn)象__________________________，

③結(jié)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(xiàn)象：溶液變紅色③結(jié)論：廢渣中含有Fe2O3

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)方程式可知，反應(yīng)中硫元素化合價(jià)由Al2(SO4)3中＋6價(jià)降低為SO2中＋4價(jià)，得到2個(gè)電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以Al2(SO4)3是氧化劑。反應(yīng)中硫元素化合價(jià)由0價(jià)升高為SO2中＋4價(jià)，硫單質(zhì)為還原劑，生成1molAl2O3需要硫的物質(zhì)的量為1mol×＝1.5mol，所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.5mol×4＝6mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)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(yīng)生成偏鋁酸鈉，反應(yīng)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(diào)pH值，[Al(OH)4]－轉(zhuǎn)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(zhì)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(yàn)鐵離子來檢驗(yàn)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。