Question

【題目】工業上以鋁土礦（主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3雜質）為原料制取銨明礬晶體[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工藝流程如圖所示：

請回答下列問題：

（1）試劑I為__________；試劑Ⅱ為____________；濾渣a的化學式為__________。

（2）證明鐵元素已全部轉化為濾渣b的實驗方法是_______________________________。

（3）濾液Ⅱ中通入足量CO2進行酸化，從而得到固體c，若用鹽酸進行酸化是否可以？____，請說明理由：___________________________________________________________。

（4）由固體d制取銨明礬溶液的化學方程式為________________________________，從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實驗操作依次為（填操作名稱）蒸發濃縮、冷卻結晶、_______________。

Answer 1

【答案】鹽酸（或稀硫酸等） NaOH溶液（或KOH溶液等） SiO2 取少量濾液Ⅱ于小試管中，向小試管中滴加KSCN溶液，若溶液不變紅，說明Fe3+已全部轉化為紅褐色濾渣b 不可以 通入足量CO2進行酸化的目的是使濾液Ⅱ中的AlO2ˉ轉化為Al(OH)3，而Al(OH)3能溶于鹽酸，不易控制加入鹽酸的量，故不能用鹽酸進行酸化 Al2O3＋4H2SO4＋2NH3＝2NH4Al(SO4)2＋3H2O 過濾洗滌干燥

【解析】

根據濾液I處理后，會出現紅褐色濾渣，可判斷濾液I中存在鐵離子，所以試劑I為過量的強酸，濾渣a為二氧化硅，過量試劑II為強堿，濾液中含有偏鋁酸根，濾渣b為氫氧化鐵，向濾液II中通入二氧化碳，得到固體c為氫氧化鋁，加熱后得到氧化鋁。

（1）試劑I為鹽酸（或稀硫酸等）；試劑Ⅱ為NaOH溶液（或KOH溶液等）；濾渣a的化學式為SiO2；

（2）證明鐵元素已全部轉化為濾渣b，即要證明溶液中不存在鐵離子，實驗方法是取少量濾液Ⅱ于小試管中，向小試管中滴加KSCN溶液，若溶液不變紅，說明Fe3+已全部轉化為紅褐色濾渣b；

（3）不可以使用鹽酸，通入足量CO2進行酸化的目的是使濾液Ⅱ中的AlO2ˉ轉化為Al(OH)3，而Al(OH)3能溶于鹽酸，不易控制加入鹽酸的量，故不能用鹽酸進行酸化；

（4）由固體d制取銨明礬溶液的化學方程式為Al2O3＋4H2SO4＋2NH3＝2NH4Al(SO4)2＋3H2O，從溶液中得到晶體的方法為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。