Question

【題目】粉煤灰中含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等，某實驗室對其進行處理的流程如圖所示：

回答下列問題：

（1）第①步得到的“熟料”中可溶性的成分主要是NH4Fe(SO4)2、NH4Al(SO4)2等，寫出生成NH4Fe(SO4)2的化學方程式_____________。在NH4Al(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使硫酸根離子恰好完全沉淀，寫出反應的離子方程式：____________。

（2）濾渣B的主要成分為_____________。

（3） 已知Ksp[Fe(OH)3]=4×10－38，Ksp [Al(OH)3]=1×10－33。為實現步驟③的實驗目的，應使溶液中c(Fe3+)、c(Al3+)均小于或等于1×10－9 molL﹣1可認為完全沉淀，則溶液A至少應調節到pH=_____________。用NH4HCO3調節pH的實驗原理為_____________（用離子方程式表示）。

（4）實驗室進行第④步操作時，所需的儀器是酒精燈、石棉網、三腳架、__________、_____________。

Answer 1

【答案】（1）Fe2O3+4NH4HSO42NH4Fe(SO4)2+2NH3↑+3H2O(2分)

2Ba2++4OH-+NH4++Al3++2SO42-=2BaSO4↓+NH3H2O+Al(OH)3↓(3分)

（2）SiO2(2分)（3）6(3分)H++HCO3-=H2O+CO2↑(2分)

（4）玻璃棒（1分）蒸發皿（1分）

【解析】

試題分析：（1）根據題意，Fe2O3與NH4HSO4反應生成 NH4Fe（SO4）2和氨氣與水，反應的化學方程式為Fe2O3+4NH4HSO42NH4Fe（SO4）2+2NH3↑+3H2O；在NH4Al（SO4）2溶液中加入Ba（OH）2溶液使硫酸根離子恰好完全沉淀，則還會生成氨水和氫氧化鋁沉淀，反應的離子方程式為2Ba2++4OH﹣+NH4++Al3++2SO42﹣＝2BaSO4↓+NH3H2O+Al（OH）3↓；

（2）SiO2不溶于一般酸性溶液，不溶于氨水，因此濾渣B的主要成分為SiO2；

（3）根據KSP[Al（OH）3]＝1×10﹣33；c（Al3+）均小于或等于1×10﹣9 molL﹣1可認為完全沉淀，c（OH﹣）＝mol/L＝1×10﹣8mol/L，則常溫下溶液的pH＝6；在酸性溶液中發生H++HCO3﹣＝H2O+CO2↑，所以可以用NH4HCO3調節pH；

（4）實驗室進行第④步操作時，濾液C得到硫酸銨，所需的儀器是酒精燈、石棉網、三腳架、玻璃棒、蒸發皿。