Question

【题目】以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细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：

（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，将产生的气体通过下图所示的装置。

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 。

Answer 1

【答案】（1）Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O （3分）（2）SiO2 （2分）

（3）2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（3分）（4）①N2 （2分）②SO3、NH3（2分）

③2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+（3分）

【解析】

试题分析：（1）氧化铝是两性氧化物与硫酸反应的方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O。

（2）二氧化硅与稀硫酸不反应，则图中“滤渣”的主要成分为SiO2。

（3）双氧水具有强氧化性，能氧化溶液中的亚铁离子，发生的离子反应方程式为2Fe2++ H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O。

（4）①煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：4[NH4Al（SO4）212H2O]＝2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O，混合气体通入饱和的亚硫酸氢钠溶液中，氨气和三氧化硫溶解，剩余气体通入高锰酸钾溶液，二氧化硫被氧化生成硫酸根离子，剩余的气体N2采用排水法收集，即集气瓶中收集到的气体是氮气；

②根据以上分析可知足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外还有SO3、NH3。

③二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液氧化而导致KMnO4溶液褪色，二者发生氧化还原反应生成锰离子、硫酸根离子和氢离子，离子方程式为2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+。