1、培优铝及其化合物推断题辅导专题训练附答案解析一、铝及其化合物1 .某化工厂以铬铁矿 (主要成分为 FeO 和 Cr2O3,含有 Al2O3、 SiO2 等杂质 )为主要原料生产化工原料红矾钠 (主要成分 Na2Cr2 O72H2 O),工艺流程如图:i.常温, NaBiO3 不溶于水,有强氧化性,碱性条件下,能将Cr3+转化为 CrO4 2-。ii.常温时,部分金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH 值(1)步骤提高酸溶速率的措施_(任填一条即可 )。固体 A 的成分是 _。(2)步骤需加氢氧化钠溶液调节pH,调节 pH 范围为 _,目的是 _。( 3)写出反应的离子方程式 _。( 4)将溶液 H
2、 经过 _即得红矾钠粗晶体。.经该工厂的工业废水中含-3-12-,其毒性较大。该化工厂的科研人员1.00 10mol L的 Cr2O7为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5 1.54+3、 +2),又FeFeO ( Fe 的化合价依次为设计了如下工艺流程:(5)第步反应的离子方程式是 _。(6)常温时,如忽略步骤所加FeSO47H2O 所引起的溶液体积变化,依据上表数据,则步骤加入 NaOH 溶液调节溶液的pH 至 9 时,溶液中 Cr3+的浓度为 _mol/L(101/2 3.)2。(7)欲使 1L 该废水中的 Cr2 72-完全转化为 Cr0.51.5442OFeFeO 。理论上需
3、要加入FeSO7HO 的质量为 _g(已知 FeSO47H2O 的摩尔质量为 278g/mol) 。【答案】加热 / 搅拌 / 粉碎 / 适当提高稀硫酸的浓度(任写一条 ) SiO24.9 pH 5.5使Fe3+、 Al3+均完全转化为Fe(OH)3 和 Al(OH)3 沉淀而除去3NaBiO3 + 2Cr3+ +7OH + H2O =2 72-3+蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥2 72-2+2Cr O+ 3Bi(OH) +3NaCr O+ 6Fe +14H =3+3+26.4-142Cr + 6Fe +7H O 102.78【解析】【分析】铬铁矿中的FeO、Cr2O3 和 Al2 O3 均
4、能溶于硫酸,SiO2 不溶,过滤,向滤液中加入双氧水,氧化亚铁离子,步骤的目的是使Fe3+、 Al3+沉淀,过滤,向滤液中加入NaBiO3、 NaOH,能将 Cr3+转化为 Cr2O72- ,过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥得到Na2Cr2O72H2 O。【详解】加热、搅拌、粉碎、适当提高稀硫酸的浓度均可加快化学反应速率,任答一种即可。按照元素化合物知识,铬铁矿中的FeO、 Cr2O3 和 Al2O3 均能溶于硫酸,SiO2 不溶,故第步得到的固体 A 为 SiO2;故答案为:加热/ 搅拌 / 粉碎 / 适当提高稀硫酸的浓度(任写一条 );SiO 。2步骤的目的是使Fe3+、 Al
5、3+均完全转化为Fe(OH)3 和 Al(OH)3沉淀而除去,但不能使 Cr3+沉淀,故需要调节的pH 范围为 4.9pH 5.5,故答案为: 4.9 pH5.5;使 Fe3+、 Al3+均完全转化为 Fe(OH)3 和 Al(OH)3沉淀而除去。常温下, NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将3+转化为 Cr2 72- ,则反CrO应的离子方程式为3NaBiO33+22 72-3+;故答案为:+ 2Cr +7OH + H O = 2Cr O+ 3Bi(OH) +3Na3+2-+ 3Bi(OH)+3NaBiO + 2Cr +7OH + H O = 2Cr O +3Na。322 7
6、3溶液 H 得红矾钠粗晶体需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥;故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥。Cr2-有强氧化性, FeSO2+有一定的还原性,在酸性条件下将Fe2+氧化为2 O747H2O 中 FeFe3+,自身被还原为Cr3+,根据元素守恒及所处环境可知,还有水生成,反应离子方程式为2-2+3+3+2-2+3+Cr2O7+ 6Fe +14H= 2Cr + 6Fe +7H2O;故答案为: Cr2O7+ 6Fe +14H = 2Cr +6Fe3+7H2O。常温时,如忽略步骤 所加 FeSO47H2O 所引起的溶液体积变化,依据上表数据得到Cr3+开始沉淀时 pH =5.5,即
7、c(OH)K w110 141 10 8.5 molL 1 ,则c(H) 110 5.5Ksp CrOH 3c(Cr 3 ) c3 (OH )0.0012 (1 10 8.5 ) 36.410 29,步骤 加入NaOH 溶液调节溶液的K w110pH 至 9 时, c(OH )110c(H )1491 10 5 mol L 1 ,则溶液中 Cr3+的浓度为KspCrOH 3c(Cr 3) c3 (OH ) c(Cr 3)(110 5 )36.410 29 ,c(Cr3)6.4 1014molL1;故答案为; 6.4-14-1。 10 mol L欲使 1L 该废水中 n(Cr272-3Cr 原子
8、、 Fe原子守恒,可得2 72- O)=1 10 mol ,根据Cr O4CrFeFeO 10FeSO 7H O,因此理论上 n(FeSO 7H O)=10n(Cr O2-)=10-3 1 10mol0.51.54424227=0.01mol ,所以质量 m(FeSO4 7H2O) = 0.01mol-12.78g。 278 g?mol=2.78g;故答案为2 为了降低电子垃圾对环境构成的影响,将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70Cu、 25 Al、 4 Fe 及少量 Au、 Pt 等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:(1)第 步 Cu 与混酸反应的离子方程式为_ 。
9、得到滤渣1 的主要成分为_。( 2)第 步中加入 H2O2 的作用是 _,使用 H2O2 的优点是 _;调溶液 pH 的目的是 _。(3)简述第 步由滤液2 得到 CuSO45H2O 的方法是 _。(4)由滤渣2 制取 Al24 32(SO )18H O ,设计了以下三种方案:上述三种方案中,_方案不可行,原因是_ ;从原子利用率角度考虑,_方案更合理。(5)用滴定法测定CuSO45H2O 含量。取 a g 试样配成 100 mL 溶液,每次取 20.00 mL,消除干扰离子后,用-12)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液 bc mol LEDTA( H2Y2+22+CuSOmL。滴定反
10、应如下: Cu + H2Y CuY + 2H。写出计算4 5H2 O 质量分数的表达式 _ 。【答案】 Cu + 4H+ 2NO3-=Cu2+ 2NO2 + 2H2O 或 3Cu + 8H+ 2 NO3-=3Cu2+ 2NO + 4H2OAu、 Pt 将 Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质,对环境无污染使 Fe3+、 Al3+沉淀除去 加热滤液 2,经过蒸发、冷却、结晶、过滤 ,最终制得硫酸铜晶体甲 所得产品中含有较多Fe2 (SO4)3 杂质 乙cb10 3250 5 100%a【解析】【分析】【详解】(1) Cu 与混酸反应的实质是与H+、 NO3-反应,随反应进行离子浓度逐渐减小,所以离子
11、方程式为Cu + 4H+ 2NO3-=Cu2+ 2NO2 + 2H2O, 3Cu + 8H+ 2 NO3-=3Cu2+ 2NO + 4H2O,Au、 Pt 不与混酸反应,所以滤渣的主要成分是Au、Pt;(2)加过氧化氢的目的是把亚铁离子氧化成铁离子,方便除去;而且加入过氧化氢不会引入新的杂质且无污染;调节溶液的pH 目的是使Fe3+、 Al3+沉淀除去;(3)由滤液2 得到 CuSO5H O 的方法是把滤液蒸发得浓溶液再冷却结晶,过滤得硫酸铜42晶体;(4)甲方案不可行,因为滤渣2 的主要成分是Fe(OH) 3、 Al( OH) 3 沉淀,加入硫酸沉淀全部溶解使制得的产品中含有较多Fe2(SO
12、4)3 杂质; 从原子利用率角度分析,乙方案更合理,不仅能除去硫酸铁,同时增加了硫酸铝的量,原子利用率较高;( 5)由滴定反应方程式得 100mL 溶液中 n (Cu2+) =b10-3 a 5mol,所以 CuSO45H2O 质量-3分数 = b10 a 5 250/a 。100%3 工业上的许多反应工艺来源于实验室里的简单操作,比如用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁 )制取铝的过程如图:请回答下列问题:( 1)写出铝土矿中加入 NaOH 溶液的反应方程式 _。( 2)沉淀 C 的化学式 _,颜色为 _,写出它的一种用途 _。(3)操作 I、操作 II、操作 III 的名称为 _,这个过程用到的
13、玻璃仪器有烧杯、_。(4)整个生产过程中,除可以循环使用的物质有_(写出 3 种,填化学式 ),用此法制取铝的副产品是 _(写出 2 种,填化学式 )。( 5)氧化铝熔点高,氯化铝熔点低,工业上为什么不用熔点较低的氯化铝而用熔点更高的氧化铝为原料电解制铝? _。【答案】 Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2OFe2O3红棕色作颜料(或炼铁)过滤漏斗、玻璃棒 NaOH、 CaO、 CO2 Fe2O3、 O2 氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电离而导电,因此电解铝用氧化铝而不用氯化铝【解析】【分析】铝土矿中含有氧化铝和氧
14、化铁,向铝土矿中加入NaOH 溶液,发生反应-Al2O3+2OH 2AlO2+H2O,氧化铁不溶,然后过滤,得到溶液B 为NaOH、 NaAlO2 混合溶液,沉淀C 为 Fe2O3;向溶液 B 中通入 CO-2-、 2OH-2-+H2O,2,发生反应 2AlO2 +CO2+3H2O=2Al(OH)3 +CO3+CO2=CO3然后过滤得到沉淀Al(OH)3 和 Na2CO3 溶液,向溶液中加入 CaO,发生反应Na CO +CaO+H O 2NaOH+CaCO,然后过滤,将 NaOH 循环利用;将Al(OH) 加热得到23233Al O ,电解熔融Al O得到 Al,据此分析解答。2323【详解
15、】(1)根据上面的分析,铝土矿中加入NaOH 溶液,氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O,故答案为: Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2 O;(2)根据上述分析,沉淀C 为 Fe2O3,氧化铁为红棕色粉末,俗称铁红,除了用于金属冶炼以外,还可用作顔料,故答案为:Fe2O3;红棕色、作颜料(或炼铁 );(3)实现固体和液体的分离采用过滤法,操作、操作和操作都是过滤操作,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯,故答案为:过滤;漏斗、玻璃棒;(4)煅烧碳酸钙得到CaO 和 CO2, B 生成沉
16、淀需要二氧化碳、碳酸钠转化为碳酸钙需要CaO,所以 CaO 和 CO2 能循环利用,溶液E 中的氢氧化钠也能循环利用;根据流程图和上述分析,操作所得的Fe2O3 和电解熔融Al2O3 得到的 O2 为副产品,故答案为:NaOH、CaO 和 CO2; Fe2O3 和 O2;(5)氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电离而导电,因此尽管氧化铝熔点高,氯化铝熔点低,工业上电解铝时选用氧化铝而不用氯化铝,故答案为:氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电离而导电,因此电解铝
17、用氧化铝而不用氯化铝。4 下列物质AF是我们熟悉的单质或化合物,其中AB均是常见的金属,且B的合金、用量最大; E 在常温下是黄绿色气体;适当的条件下,它们之间可以发生如图所示的转化。(1) G 溶液中溶质的化学式为_。( 2)请写出反应 DF的化学方程式: _。( 3)检验 F 中金属阳离子的常用试剂是 _(填物质的化学式);现象是_。(4) E 物质可与石灰乳反应制取漂白粉,写出漂白粉的有效成分_。( 5)写出 C 与过量氢氧化钠溶液反应的离子方程式_ 。( 6)若向 D 溶液中滴加氢氧化钠溶液,现象是:_,反应过程中的化学方程式为:_, _。【答案】 NaAlO223Ca(ClO)23+
18、-2 -2FeCl+ Cl = 2FeCl KSCN 溶液呈血红色Al+4OH =AlO+2H O 先产生白色沉淀,后白色沉淀变为灰绿色,最后变为红褐色FeCl +2NaOH=Fe22(OH)2+2NaCl4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe( OH)3【解析】【分析】B 的合金用量最大,所以 B 为 Fe; E 在常温下是黄绿色气体,所以 E 为 Cl2;盐酸与铁反应生成 FeCl2, FeCl2 与 Cl2 反应生成的 F 为 FeCl3;金属 A 与盐酸反应后生成的盐,与适量的NaOH 溶液反应能生成白色沉淀,白色沉淀还能溶于NaOH,所以 A 为 Al 单质, C 为 AlCl3
19、溶液, G 为 NaAlO2 溶液。【详解】(1)根据分析可知,G 即为偏铝酸钠溶液,溶质的化学式为NaAlO2 ;(2)根据分析可知,D 为 FeCl2,与 E 即 Cl2 反应后生成FeCl3,方程式为:2FeCl 2Cl 2 =2FeCl 3 ;(3)检验 Fe3+常用硫氰化钾溶液,Fe3+遇 SCN-生成血红色物质;(4)漂白粉中的有效物质为次氯酸钙;(5)通过分析可知,C 为AlCl3 溶液,与过量的NaOH 溶液反应,生成偏铝酸钠和水,离子方程式为:Al 34OH =AlO22H 2 O ;(6)通过分析可知,D 的溶液为 FeCl2 溶液, FeCl2 会与 NaOH 溶液反应生
20、成很不稳定的白色Fe(OH)2 沉淀,沉淀会迅速的被氧化为Fe(OH)3,转化的现象为:白色沉淀先转变为灰绿色,最终变为红褐色;相关的方程式还有:4Fe(OH) 2O 22H 2 O=4Fe(OH) 3 ;5 己知A 为淡黄色固体,R 是地壳中含量最多的金属元素的单质,T 为生活中使用最广泛的金属单质,F 是无色无味的气体,H 是白色沉淀,W 溶液中滴加KSCN溶液出现血红色。(1)物质 A 的化学式为 _。(2) B 和 R 在溶液中反应生成F 的离子方程式为_。( 3) H 在潮湿空气中变成 M 的实验现象是 _,化学方程式为 _。( 4) A 和水反应生成 B 和 C 的离子方程式为 _
21、, A 可以作为呼吸面具的 _。( 5) W 和 T 反应的离子方程式 _。【答案】 Na2 22-2-2白色沉淀逐渐变为红褐色沉淀2O2Al +2H O + 2OH =2AlO+3H 4Fe(OH)2232 22+-23+2+ O + 2H O =4Fe(OH)2Na O +2 H O=4 Na + 4OH + O 供氧剂2Fe + Fe =3Fe【解析】【分析】题干已经对部分物质的特征进行了描述,可先根据某些物质的特定表征直接得出该物质,地壳含量最多金属为Al, T 为最广泛使用的金属单质,则为Fe, W 溶液中滴加KSCN溶液出现血红色,则W 含有 Fe3+。根据上述能直接确定的物质,结
22、合各物质间转换图解答此题。【详解】(1) .A 为淡黄色固体,常见物质可能为Na2O2 或S, A 与水的产物B 可与Al反应,同时C又与Fe 反应。综上可推知A 应为Na2O2,答案为Na2O2。( 2) .根据分析 B 为 NaOH, R 为 Al,答案为 2Al +2H2O + 2OH- =2AlO2- +3H2。( 3) .根据分析, A 与水反应产物 C 为氧气, B 为 NaOH。 D 为 Fe 在氧气中燃烧产物Fe3 O4, H 为白色沉淀 ,则 H 应为 Fe(OH)2。 W 含有 Fe3+,说明 Fe(OH)2 发生氧化生成Fe(OH)3。答案为白色沉淀逐渐变为红褐色沉淀,4
23、Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)3。(4) .A 为 Na2O2 与水反应生成 NaOH 和 O2 ,同时 Na2O2 与水和 CO2 反应生成的氧气供人呼吸。故答案为 2Na2O2 +2 H2O =4 Na+ + 4OH- + O2,供氧剂。(5) .由分析可知W 为 FeCl3 ,T 为金属 Fe。答案为3+2+2Fe+ Fe =3Fe 。【点睛】解答本题需要对某些物质的特定表征非常熟悉,首先应该根据这些表征即得出对应物质,然后再结合各种物质之间的转换关系和相关描述合理推导出其他对应的物质。6 已知 A、 B、 C、 D 是中学化学的常见物质,且A、 B、 C 均含
24、有同一种元素。在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O 已略去 )。请回答下列问题:(1)若 A 可用于自来水消毒,D 是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,加热蒸干 B 的溶液不能得到 B。则 B 的化学式为 _。(2)若 D 是氯碱工业的主要产品之一,B 有两性,则反应的离子方程式是_。(3)若 A、 C、 D 都是常见气体, C 是导致酸雨的主要气体,则反应的化学方程式为_。(4)若 A 的焰色反应呈黄色,D 为二氧化碳,则反应的离子方程式是_。-2-【答案】 FeCl3 Al( OH) 3+OH =AlO2 +2H2O2H2S+SO2 3S+2H2O CO3
25、+CO2+H2O 2HCO3【解析】【分析】(1)D 是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,则D 是铁, A 可用于自来水消毒,A 为 Cl 2;(2) 若 D 是氯碱工业的主要产品之一,B 有两性, D 为 NaOH 、 B 为 Al(OH) 3;(3)C 是形成酸雨的主要气体,则A 为 HS、 D 为 O 、 B 为 S、 C 为 SO ;222(4) 若 A 的焰色反应呈黄色,说明A 中含有 Na 元素,且 A 、 B、 C 均含有同一种元素据此分析。【详解】(1)D 是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,则D 是铁, A 可用于自来水消毒,由转化关系可知,A 为 Cl232
26、、 B 为 FeCl 、 C 为 FeCl ;(2)若 D 是氯碱工业的主要产品之一,B 有两性,由转化关系可知,A 为铝盐、 D 为 NaOH、B 为 Al(OH) 、 C 为 NaAlO ,反应为氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反32应的离子方程式是:-Al(OH)3+OH =AlO2 +2H2O;(3)若 A、 C、 D 都是常见气体, C是形成酸雨的主要气体,则A 为 H2S、 D 为 O2、B 为 S、 C为 SO2,反应为硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水,反应的化学方程式为:2H2S+SO2 3S+2H2O;(4)若 A 的焰色反应呈黄色,D 为二氧化碳,由转化关系可知,
27、A 为 NaOH、 B 为 Na2CO3、 C为 NaHCO3,反应为碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,反应的的离子方程式是:2-+CO2+H2O 2HCO3-。CO37 粉末状试样 A 是由等物质的量的MgO 和 Fe2 3组成的混合物。进行如下实验:O取适量 A 进行铝热反应,产物中有单质B 生成;1C;另取 20 g A 全部溶于 0.15 L 6.0 mol L 盐酸中,得溶液将中得到的单质 B 和溶液 C 反应,放出 1.12 L(标况 )气体,同时生成溶液D,还残留有固体物质 B;用 KSCN溶液检验时,溶液 D 不变色。请填空:(1)中引发铝热反应的实验操作是_,产物中的单质
28、B 是 _。(2)中所发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_。(4)若溶液 D 的体积仍视为 0.15 L,则该溶液中c(Mg 2 )为 _, c(Fe2 )为 _。【答案】加少量 KClOFeFeO23 6HCl=2FeCl33H2O、 MgO3,插上镁条并将其点燃2HCl=MgCl2 H2O Fe 2Fe3=Fe2=3Fe2 、 Fe2H H2 0.67 mol L 12.3 mol L 1 【解析】【详解】(1)铝热反应是指单质Al 和某些金属氧化物发生的反应,反应过程中放出大量热,但该反应需要较高的温度才能引发。在混合物上加少量KClO3 固体并插上Mg
29、条,点燃 Mg 条后放出热量,使 KClO3 固体分解放出O2,进一步加剧Mg 的燃烧,可在短时间内使混合物温度迅高温速升高,引发反应。发生的反应为Fe2O3 2AlAl2O3 2Fe,所以产物中单质B 为 Fe,故答案为:加少量KClO3,插上镁条并将其点燃;Fe;(2)Fe2O3 和 MgO 都是碱性氧化物,能和酸反应生成盐和水:Fe2O3 6HCl=2FeCl3 3H2O,MgO 2HCl=MgCl2 H2O,故答案为: Fe2 O3 6HCl=2FeCl3 3H2O、 MgO 2HCl=MgCl2H2O;(3)混合物中只有 Fe2O3 能和 Al 发生铝热反应,生成 Fe 单质。 C
30、溶液中有反应生成的FeCl3,还有未反应的HCl。发生的离子反应为 Fe 2Fe3 =3Fe2 、 Fe2H =Fe2 H2。(4)假设步骤用去的20 g 固体中, MgO 的物质的量为 x,则 Fe2O3 的物质的量也为x,则40 g mol 1x160 g mol 1x 20 g,解得: x 0.1 mol 。根据 MgO MgCl2 的关系,则溶液中 MgCl2 13,也就是溶的浓度为0.1 mol。步骤说明溶液中没有 Fe 05.L1 0.67 mol?L质为 FeCl22守恒的关系,可知 MgCl22的总的物质的量等于和 MgCl。根据 Cl和 FeCl-10.45mol-0.1mo
31、l0.15L 6.0mol Lg 0.45mol,所以, FeCl2的浓度为20.15L 1, 2.3 mol?L322 1故答案为: Fe 2Fe=3Fe、Fe 2H=Fe H2;0.67 mol L;【点睛】本题考查混合物反应的计算、物质的量浓度计算,题目难度中等,掌握氧化镁、氧化铁以及铁和三价铁离子的反应原理为解答的关键, (4)中计算亚铁离子的物质的量时,不可忽略了铁与氢离子的反应。8 以粉煤灰(主要含3Al2O32SiO2、 SiO2,还含有少量CaO、 Fe2O3 等物质)为原料制取Al2 O3 的流程如图:(1)当 (NH4242 32的配比 a( a=n(NH 4 ) 2SO4
32、 )不同时, “焙烧 ”后所得) SO和 3Al O2SiOn(3Al 2O3 2SiO2 )产物的 X 射线衍射谱图如图所示(X 射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。由图可知,当a=_时, 3Al2O3 2SiO2 的利用率最高。2“”Fe(OH)() 沉淀、过滤所得滤渣为3 和 Al(OH)3,生成 Fe(OH)3 的离子反应方程式为_。(3) “碱浸 ”加入 NaOH 发生反应的离子方程式为_。(4) “水解、过滤 ”可得到 Al(OH)3 沉淀,升高温度有利于水解的原因是_。该步骤可将加水改成通入过量的_气体。(5)流程中,可以回收并循坏利用的物
33、质除NH3 外,还有 _和 _。【答案】 8 Fe3+ 3NH3 3H2O=Fe(OH)33NH4+OH- Al(OH)3=AlO2- 2H2O 水解为吸热反应,升高温度有利于平衡正向进行CONaOH(NH4 )2SO42【解析】【分析】粉煤灰、 (NH4 243Al2 3244 2424)SO 进行灼烧处理,把O 2SiO 转化为 NH Al (SO ),且当 (NH) SO 和n(NH 4 ) 2SO4a=8 时,体3Al2O32SiO2 的配比 a( a=)不同时各产物含量不同,如图n(3Al 2 O3 2SiO2 )系中 NH4Al (SO4)2 含量最高,此时3Al2O32SiO2
34、的利用也率最高。加硫酸进行酸浸,过滤,滤液中含有 Al3+、Fe3+以及其他可溶性离子,通入氨气生成沉淀Al(OH)33和 Fe(OH) ,滤液为(NH4)2SO4,加入氢氧化钠进行碱浸取过滤,滤渣为Fe(OH)3滤液为 NaOH 和 NaAlO2,加水水解得到 Al(OH)3 沉淀,煅烧得氧化铝。【详解】(1)根据分析,当 (NH4 2 42 3244 2含量最) SO 和3Al O 2SiO 的配比 a=8 时,体系中 NH Al (SO )高,此时 3Al2O32SiO2 的利用也率最高。( 2)通入氨气 “沉淀、过滤 ”所得滤渣为 Fe(OH)3 和 Al(OH)3,生成 Fe(OH)3 离子反应方程式: Fe3+ 3NH33H2O=Fe(OH)3 3NH4+;(3)根据分析, “碱浸 ”加入 NaOH 发生反应的离子方程式为OH- Al(OH)3=AlO2- 2H2O;(4) “水解、过滤 ”可得到 Al(OH)3 沉淀,水解过程是吸热的,升高温度