Question

明礬石的主要成分為K₂SO₄·Al₂（SO₄）₃·2Al₂O₃·6H₂O，此外還含有少量Fe₂O₃雜質。某校研究小組利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如下：

（1）“焙燒”過程中反應的化學方程式為Al₂（SO₄）₃＋SAl₂O₃＋______↑。
（2）分離溶液和廢渣的操作是________，“溶解”時反應的離子方程式為_________________________________________________________________。
（3）“調節pH”后過濾、洗滌Al（OH）₃沉淀，證明沉淀已洗滌干凈的實驗操作和現象是________。
（4）“母液”中可回收的物質是________。
（5）若“焙燒”過程中恰好消耗48 g硫黃，則理論上最終可得到________ g氫氧化鋁。

Answer 1

（1）2　3　2　9　SO₂
（2）過濾　Al₂O₃＋2OH^－=2AlO₃^-＋H₂O
（3）取最后一次洗滌的濾液于試管中，滴加BaCl₂溶液，若無白色沉淀生成，則證明已洗滌干凈
（4）K₂SO₄、Na₂SO₄
（5）468

（1）分析已知的反應物和生成物可知，只有硫元素化合價發生變化，故最終只可能生成SO₂。（2）結合流程可知，分離溶液和廢渣可用過濾操作；溶解時，Al₂O₃與堿反應。（3）Al（OH）₃沉淀表面吸附有SO₄^2-，故可取最后一次洗滌的濾液于試管中，滴加BaCl₂溶液，若無白色沉淀生成則證明已洗滌干凈。（4）“母液”中可回收的物質是易溶的K₂SO₄和Na₂SO₄。（5）根據反應的化學方程式可知，2Al₂（SO₄）₃～3S，n（S）＝1.5 mol，n[Al₂（SO₄）₃]＝1 mol，n（Al₂O₃）＝1 mol，明礬石中n（Al₂O₃）＝2 mol，依據鋁元素守恒可知，n（Al）＝n[Al（OH）₃]＝6 mol，則氫氧化鋁質量為468 g。