Question

【題目】煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實驗室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液，并用于煙氣脫硫研究。

(1)酸浸時反應的化學方程式為_______________________________________________；濾渣Ⅰ的主要成分為________(填化學式)。

(2)濾渣Ⅱ的主要成分為________(填化學式)；制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液的化學方程式為_________________________________________________________________。

(3)吸收煙氣中SO2的化學方程式為Al2(SO4)3·Al2O3＋3SO2=Al2(SO4)3·Al2(SO3)3。通入空氣氧化，發生反應的化學方程式為_______________________________________________________。

Answer 1

【答案】Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O SiO2 CaSO4·2H2O(或CaSO4) 2Al2(SO4)3＋3CaCO3＋6H2O=Al2(SO4)3·Al2O3＋3CaSO4·2H2O＋3CO2↑[或2Al2(SO4)3＋3CaCO3=Al2(SO4)3·Al2O3＋3CaSO4＋3CO2↑] 2Al2(SO4)3·Al2(SO3)3＋3O2=4Al2(SO4)3[或2Al2(SO3)3＋3O2=2Al2(SO4)3]

【解析】

（1）明確氧化鋁為兩性氧化物，能夠與酸反應，二氧化硅為酸性氧化物，不能與硫酸反應；

（2）明確加入碳酸鈣的作用以及硫酸鋁溶液的性質；

（3）明確硫及其化合物的性質尤其是+4價硫的還原性等。

(1)酸浸時Al2O3與硫酸發生復分解反應，反應的化學方程式為Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O；SiO2等不能與酸反應，所以濾渣Ⅰ的主要成分是SiO2。

(2)在濾液中含有硫酸鋁和過量的硫酸，當向其中加入CaCO3時，會發生復分解反應：CaCO3＋H2SO4=CaSO4＋CO2↑＋H2O；由于硫酸鈣微溶于水，所以濾渣Ⅱ的主要成分為CaSO4(或CaSO4·2H2O)；制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液的化學方程式為2Al2(SO4)3＋3CaCO3＋6H2O=Al2(SO4)3·Al2O3＋3CaSO4·2H2O＋3CO2↑或2Al2(SO4)3＋3CaCO3=Al2(SO4)3·Al2O3＋3CaSO4＋3CO2↑。

(3)通入空氣氧化，空氣中的氧氣能夠把Al2(SO3)3氧化為Al2(SO4)3，發生反應的化學方程式為2Al2(SO4)3·Al2(SO3)3＋3O2=4Al2(SO4)3或2Al2(SO3)3＋3O2=2Al2(SO4)3。