Question

利用铝灰(主要成分为Al、Al₂O₃、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)₂Cl]的一种工艺如下：

（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃水解生成A的化学方程式为_______________；“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是________________。

（2）“酸溶”时，Al₂O₃发生反应的离子方程式为__________________________。

（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为________________________________。

（4）“废渣”成分为______________（填化学式）。

（5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是______________________。

（6）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右图所示的装置。则集气瓶中收集到的气体是____________（填化学式）。

Answer

AlN+3H2OAl（OH）3+NH3↑ 降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出 Al2O3+6H+═2Al3++3H2O 2Fe2++2H++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O Fe（OH）3 防止Al（OH）2Cl水解生成Al（OH）3 N2

【解析】

分析工艺流程和信息知向铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)中加水，90℃时，AlN水解生成氢氧化铝和氨气，然后加入盐酸酸溶，所得溶液为氯化铝、氯化亚铁和盐酸的混合液，加入漂白液，将Fe2＋氧化为Fe3＋，加入碳酸钠，Fe3＋转化为氢氧化铁沉淀而除去，喷雾干燥得到产品。

（1）根据题意知气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则A为氨气，则铝灰中AlN在90 ℃水解生成氢氧化铝和氨气，化学方程式为AlN+3H2OAl（OH）3+NH3↑；“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出。

（2）“酸溶”时，Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水，离子方程式为Al2O3+6H+═2Al3++3H2O。

（3）“氧化”时，溶液中的Fe2＋在酸性条件下被漂白液中的ClO－氧化为Fe3＋，发生反应的离子方程式为2Fe2++2H++ClO-═2Fe3++Cl-+H2O 。

（4）“废渣”成分为Fe（OH）3。

（5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是防止Al（OH）2Cl水解生成Al（OH）3。

（6）通过硫酸氢钠除去氨气和三氧化硫，通过高锰酸钾除去二氧化硫气体，最终收集氮气。