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

【解析】（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SO42-，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。