【題目】粉煤灰中含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等,某實驗室對其進行處理的流程如圖所示:

回答下列問題:

(1)第①步得到的“熟料”中可溶性的成分主要是NH4Fe(SO4)2、NH4Al(SO4)2等,寫出生成NH4Fe(SO4)2的化學方程式_____________。在NH4Al(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使硫酸根離子恰好完全沉淀,寫出反應的離子方程式:____________。

(2)濾渣B的主要成分為_____________。

(3) 已知Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,Ksp [Al(OH)3]=1×10-33。為實現(xiàn)步驟③的實驗目的,應使溶液中c(Fe3+)、c(Al3+)均小于或等于1×10-9 molL﹣1可認為完全沉淀,則溶液A至少應調節(jié)到pH=_____________。用NH4HCO3調節(jié)pH的實驗原理為_____________(用離子方程式表示)。

(4)實驗室進行第④步操作時,所需的儀器是酒精燈、石棉網(wǎng)、三腳架、__________、_____________。

【答案(1)Fe2O3+4NH4HSO42NH4Fe(SO4)2+2NH3↑+3H2O(2分)

2Ba2++4OH-+NH4++Al3++2SO42-=2BaSO4↓+NH3H2O+Al(OH)3↓(3分)

(2)SiO2(2分)(3)6(3分)H++HCO3-=H2O+CO2↑(2分)

(4)玻璃棒(1分)蒸發(fā)皿(1分)

解析】

試題分析:(1)根據(jù)題意,F(xiàn)e2O3與NH4HSO4反應生成 NH4Fe(SO42和氨氣與水,反應的化學方程式為Fe2O3+4NH4HSO42NH4Fe(SO42+2NH3+3H2O;在NH4Al(SO42溶液中加入Ba(OH)2溶液使硫酸根離子恰好完全沉淀,則還會生成氨水和氫氧化鋁沉淀,反應的離子方程式為2Ba2++4OH+NH4++Al3++2SO42=2BaSO4+NH3H2O+Al(OH)3;

(2)SiO2不溶于一般酸性溶液,不溶于氨水,因此濾渣B的主要成分為SiO2;

(3)根據(jù)KSP[Al(OH)3]=1×1033;c(Al3+)均小于或等于1×109 molL1可認為完全沉淀,c(OH)=mol/L=1×108mol/L,則常溫下溶液的pH=6;在酸性溶液中發(fā)生H++HCO3=H2O+CO2,所以可以用NH4HCO3調節(jié)pH;

(4)實驗室進行第步操作時,濾液C得到硫酸銨,所需的儀器是酒精燈、石棉網(wǎng)、三腳架、玻璃棒、蒸發(fā)皿。

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