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(zhì)。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(yīng)的化學(xué)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(yīng)的離子方程式為_________________________________。
(3)“調(diào)節(jié)pH”后過濾、洗滌Al(OH)₃沉淀，證明沉淀已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是________。
(4)“母液”中可回收的物質(zhì)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^－===2AlO₂^—＋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(yīng)物和生成物可知，只有硫元素化合價發(fā)生變化，故最終只可能生成SO₂。(2)結(jié)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(yīng)。(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(zhì)是易溶的K₂SO₄和Na₂SO₄。(5)根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)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(jù)鋁元素守恒可知，n(Al)＝n[Al(OH)₃]＝6 mol，則氫氧化鋁質(zhì)量為468 g。