Question

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% H₂O₂溶液发生反应的离子方程式为_________________________。

（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，将产生的气体通过如图所示的装置。

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(MnO被还原为Mn^2＋)，发生反应的离子方程式为______________。

Answer

（1）Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O （2分）

（2）SiO2（1分） （3）2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O （2分）

（4）①N2 （1分）②SO3、NH3 （2分）

③2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋ （2分）

【解析】

试题分析：铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3）加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3转化为离子，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加双氧水，Fe2+被氧化为Fe3+，加入K4[Fe（CN）6]Fe3+转化为沉淀，过滤，在滤液中加入硫酸铵，生成NH4Al（SO4）2，结晶、干燥、煅烧得到α-Al2O3；

（1）Al2O3与硫酸反应生成硫酸铝和水，其反应的方程式为：Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O；故答案为：Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O；（2）铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3）加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3转化为离子，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤渣为SiO2；故答案为：SiO2；（3）滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加30%的H2O2溶液Fe2+被氧化为Fe3+，其反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；（4）①NH4Al（SO4）2•12H2O分解生成的气体NH3和SO3被亚硫酸钠吸收，二氧化硫被高锰酸钾吸收，所以最后集气瓶中收集到的气体是N2；故答案为：N2；②NH3极易溶于水，NH3所以能被亚硫酸钠溶液吸收，SO3与水反应是硫酸，则SO3也被亚硫酸钠溶液吸收，所以足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外还有SO3、NH3；故答案为：SO3、NH3；③酸性条件下，KMnO4与二氧化硫反应生成硫酸根离子和锰离子，其反应的离子方程式为：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+。

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作的综合利用