Question

【題目】明礬石的主要成分為K2SO4·A12(SO4)3·2A12O3·6H2O此外還含有少量Fe2O3雜質(zhì)。某校研究小組利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如下

（1）可看成是硫酸鋁和單質(zhì)硫反應(yīng),生成氧化鋁和一種氣體,寫(xiě)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________。

（2）分離溶液和廢渣的操作需要用到的玻璃儀器有:____________________________________，溶解時(shí)反應(yīng)的離子方程式為________________________________。

（3）“調(diào)節(jié)pH”后過(guò)濾、洗滌A1(OH)3沉淀,證明沉淀已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是______________________________________________。

（4）母液中可回收的物質(zhì)是_____________________________。

（5）若“焙燒”過(guò)程中恰好消耗32g硫黃;則理論上最終可得到_____g氫氧化鋁。

Answer 1

【答案】 2Al2（SO4）3＋3S 2 Al2O3＋9 SO2 ↑ 燒杯，玻璃棒，漏斗 Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O 取最后一次洗滌的濾液于試管中，滴加BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則證明已洗滌干凈 K2SO4、Na2SO4 312

【解析】根據(jù)元素守恒和得失電子守恒，硫酸鋁和硫單質(zhì)發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，氧化產(chǎn)物和含有產(chǎn)物為二氧化硫，可知焙燒爐中發(fā)生反應(yīng)，故生成爐氣中含二氧化硫，熟料中含氧化鋁、氧化鐵、硫酸鉀等，加入氫氧化鈉和水，氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，氧化鐵不反應(yīng)，過(guò)濾，濾渣中含氧化鐵，濾液中含偏鋁酸鈉和硫酸鉀、氫氧化鈉等；用硫酸調(diào)節(jié)pH，得到氫氧化鋁沉淀和硫酸鈉、硫酸鉀，過(guò)濾得母液中含硫酸鉀、硫酸鈉溶質(zhì)，

（1） 根據(jù)元素守恒和得失電子守恒，硫酸鋁和硫單質(zhì)發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，氧化產(chǎn)物和含有產(chǎn)物為二氧化硫，可知焙燒爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2(SO4)3＋3S 2 Al2O3＋9 SO2 ↑ ；（2）分離溶液和廢渣的操作用過(guò)濾，氫氧化鈉與氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O；（3）Al(OH)3沉淀具有吸附性，可吸附硫酸根離子，通過(guò)檢驗(yàn)硫酸根離子的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，方法為取最后一次洗滌的流出液于試管中，滴加BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀生成則已洗滌干凈；4）根據(jù)流程分析可知“母液”中含有硫酸鹽中含有K2SO4、Na2SO4，都可回收利用；（5）2Al2(SO4)3＋3S 2 Al2O3＋9 SO2 ↑ 依據(jù)鋁元素守恒計(jì)算，若“焙燒”過(guò)程中恰好消耗48g硫黃物質(zhì)的量=32g/32g·mol－1=1.0mol，反應(yīng)的Al2(SO4)3物質(zhì)的量為2/3 mol，K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O物質(zhì)的量為2/3 mol，

K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O～6Al(OH)3，

1 6×78

2/3mol m

則理論上最終可得到m=312g.