题目

题型：不详难度：来源：

明矾石的主要成分为K₂SO₄·Al₂（SO₄）₃·2Al₂O₃·6H₂O，此外还含有少量Fe₂O₃杂质。某校研究小组利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：

（1）“焙烧”过程中反应的化学方程式为Al₂（SO₄）₃＋SAl₂O₃＋______↑。
（2）分离溶液和废渣的操作是________，“溶解”时反应的离子方程式为_________________________________________________________________。
（3）“调节pH”后过滤、洗涤Al（OH）₃沉淀，证明沉淀已洗涤干净的实验操作和现象是________。
（4）“母液”中可回收的物质是________。
（5）若“焙烧”过程中恰好消耗48 g硫黄，则理论上最终可得到________ g氢氧化铝。

答案

（1）2　3　2　9　SO₂
（2）过滤　Al₂O₃＋2OH^－=2AlO₃^-＋H₂O
（3）取最后一次洗涤的滤液于试管中，滴加BaCl₂溶液，若无白色沉淀生成，则证明已洗涤干净
（4）K₂SO₄、Na₂SO₄
（5）468

解析

（1）分析已知的反应物和生成物可知，只有硫元素化合价发生变化，故最终只可能生成SO₂。（2）结合流程可知，分离溶液和废渣可用过滤操作；溶解时，Al₂O₃与碱反应。（3）Al（OH）₃沉淀表面吸附有SO₄^2-，故可取最后一次洗涤的滤液于试管中，滴加BaCl₂溶液，若无白色沉淀生成则证明已洗涤干净。（4）“母液”中可回收的物质是易溶的K₂SO₄和Na₂SO₄。（5）根据反应的化学方程式可知，2Al₂（SO₄）₃～3S，n（S）＝1.5 mol，n[Al₂（SO₄）₃]＝1 mol，n（Al₂O₃）＝1 mol，明矾石中n（Al₂O₃）＝2 mol，依据铝元素守恒可知，n（Al）＝n[Al（OH）₃]＝6 mol，则氢氧化铝质量为468 g。