Question

【題目】以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細α氧化鋁，既降低環境污染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰的主要成分為Al2O3（含少量雜質SiO2、FeO、Fe2O3），其制備實驗流程如下：

（1）寫出鋁灰與氫氧化鈉溶液反應涉及的化學方程式：_____________________。

（2）圖中“濾渣”的主要成分為_______________（填化學式）。

（3）加30%H2O2溶液發生的離子反應方程式為___________________________________。

（4）煅燒硫酸鋁銨晶體，發生的主要反應為：4[NH4Al（SO4）2·12H2O] 2Al2O3＋2NH3↑＋N2↑＋5SO3↑＋3SO2↑＋53H2O，將產生的氣體通過下圖所示的裝置。

①集氣瓶中收集到的氣體是___________（填化學式）。

②足量飽和NaHSO3溶液吸收的物質除大部分H2O（g）外還有____________（填化學式）。

③酸性KMnO4溶液紫色變淺_________（填“能”或“不能”）說明煅燒硫酸鋁銨晶體產物中含有SO2氣體？

理由：_________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 Al2O3＋2NaOH ===2NaAlO2 ＋H2O、SiO2＋2NaOH ===Na2SiO3 ＋H2O SiO2 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O N2 SO3、NH3 不能 飽和NaHSO3在吸收SO3的同時會也釋放出SO2，故無法確定

【解析】（1）. 鋁灰的主要成分為Al2O3（含少量雜質SiO2、FeO、Fe2O3），其中可以和氫氧化鈉溶液反應的是Al2O3和SiO2，反應方程式是：Al2O3＋2NaOH ===2NaAlO2 ＋H2O、SiO2＋2NaOH =Na2SiO3 ＋H2O，故答案為：Al2O3＋2NaOH =2NaAlO2 ＋H2O、SiO2＋2NaOH =Na2SiO3 ＋H2O；

（2）. 鋁灰經過稀硫酸浸取后，Al2O3、FeO、Fe2O3都可以和稀硫酸反應，而SiO2不反應，故經過過濾后所得的濾渣是SiO2，故答案為：SiO2；

（3）. 加30%H2O2溶液，H2O2可以和溶液中的Fe2＋發生氧化還原反應，離子方程式是：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，故答案是：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；

（4）.①. NH4Al（SO4）2·12H2O分解生成的氨氣和三氧化硫被飽和NaHSO3溶液吸收，二氧化硫被高錳酸鉀溶液吸收，最后集氣瓶中收集到的氣體是氮氣，故答案為：N2；

②.根據上述分析可知，飽和NaHSO3溶液吸收的氣體是氨氣和三氧化硫，故答案是：SO3、NH3；

③. 飽和NaHSO3溶液吸收SO3時，可以反應生成SO2，故不能說明煅燒硫酸鋁銨晶體產物中含有SO2氣體，故答案是：不能；飽和NaHSO3在吸收SO3的同時會也釋放出SO2，故無法確定。