Question

【题目】明矾石经处理后得到明矾[KAl（SO4） 212H2O]．从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如图1所示：
焙烧明矾的化学方程式为：4KAl（SO4） 212H2O+3S═2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，还原剂是 ．
（2）从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 ．
（3）Al2O3在一定条件下可制得AlN，其晶体结构如图2所示，该晶体中Al的配位数是 ．
（4）以Al和NiO（OH） 为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO（OH） 转化为Ni（OH） 2 ， 该电池反应的化学方程式是 ．
（5）焙烧产生的SO2可用于制硫酸．已知25℃、101kPa时： 2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H1=﹣197kJ/mol；
H2O（g）═H2O（l）△H2=﹣44kJ/mol；
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H3=﹣545kJ/mol．
则SO3（g） 与H2O（l） 反应的热化学方程式是 ．
焙烧948t明矾（M=474g/mol），若SO2的利用率为96%，可生产质量分数为98%的硫酸t．

Answer 1

【答案】
（1）S
（2）蒸发结晶
（3）4
（4）Al+3NiO（OH）+NaOH+H2O=NaAlO2+3Ni（OH）2
（5）SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）△H=﹣130kJ/mol；432
【解析】解：（1）4KAl（SO4）212H2O+3S═2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O反应硫单质中硫元素化合价升高为+4价．硫酸根离子中硫元素化合价从+6价变化为+4价，复印纸还原剂是硫单质； 所以答案是：S；（2）从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是利用硫酸钾溶解度随温度变化不大，可以利用蒸发溶剂方法结晶析出晶体，
所以答案是：蒸发结晶；（3）依据晶体晶胞结构分析，结合配位数含义可知，每个铝原子和四个单原子相连，所以铝原子的配位数为4，
所以答案是：4；（4）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）2 ， 铝做负极失电子在氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠，反应的化学方程式为：
Al+3NiO（OH）+NaOH+H2O=NaAlO2+3Ni（OH）2 ，
所以答案是：Al+3NiO（OH）+NaOH+H2O=NaAlO2+3Ni（OH）2；（5）①2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H1=﹣197kJ/mol；Ⅰ
H2O（g）H2O（l）△H2=﹣44kJ/mol；Ⅱ
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）═2H2SO4（l）△H3=﹣545kJ/mol．Ⅲ
依据盖斯定律Ⅲ﹣Ⅰ﹣2×Ⅱ得到：2SO3（g）+2H2O（l）=2H2SO4（l）△H=﹣260kJ/mol，
即反应的热化学方程式为：SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）△H=﹣130kJ/mol，
所以答案是：SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）△H=﹣130kJ/mol；
②948 t明矾生成SO2物质的量为4500mol 故生成硫酸的质量m=4500×0.96×98÷0.98=432000Kg=432t，
所以答案是：432．