1、
以冶铝的废弃物灰为原料制取超细α﹣氧化铝,既降低环境污染又可提高铝资源的利用率.已知铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备实验流程如下:图1
(1)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为______ .
(2)图中“滤渣”的主要成分为______(填化学式).
(3)加30%的H2O2溶液发生的离子反应方程式为______ .
(4)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为: 4[NH4Al(SO4)2•12H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,将产生的气体通过图2所示的装置.
①集气瓶中收集到的气体是______(填化学式).
②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有______(填化学式).
③KMnO4溶液褪色(MnO4﹣还原为Mn2+),发生的离子反应方程式为______ .
(1)Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O
(2)SiO2
(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(4)N2;SO3、NH3;2MnO4﹣+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42﹣+4H+
解:铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3)加稀硫酸,Al2O3、FeO、Fe2O3转化为离子,SiO2不溶于硫酸,过滤,滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+ , 加双氧水,Fe2+被氧化为Fe3+ , 加入K4[Fe(CN)6]Fe3+转化为沉淀,过滤,在滤液中加入硫酸铵,生成NH4Al(SO4)2 , 结晶、干燥、煅烧得到α﹣Al2O3;(1)Al2O3与硫酸反应生成硫酸铝和水,其反应的方程式为:Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O;所以答案是:Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O;(2)铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3)加稀硫酸,Al2O3、FeO、Fe2O3转化为离子,SiO2不溶于硫酸,过滤,滤渣为SiO2;所以答案是:SiO2;(3)滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+ , 加30%的H2O2溶液Fe2+被氧化为Fe3+ , 其反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;所以答案是:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;(4)①NH4Al(SO4)2•12H2O分解生成的气体NH3和SO3被亚硫酸钠吸收,二氧化硫被高锰酸钾吸收,所以最后集气瓶中收集到的气体是N2;所以答案是:N2;②NH3极易溶于水,NH3所以能被亚硫酸钠溶液吸收,SO3与水反应是硫酸,则SO3也被亚硫酸钠溶液吸收,所以足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有SO3、NH3;所以答案是:SO3、NH3;③酸性条件下,KMnO4与二氧化硫反应生成硫酸根离子和锰离子,其反应的离子方程式为:2MnO4﹣+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42﹣+4H+;所以答案是:2MnO4﹣+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42﹣+4H+ .
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