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11.粉煤灰中含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等,某实验室对其进行处理的流程如图所示:

回答下列问题:
(1)第①步得到的“熟料”中可溶性的成分主要是NH4Fe(SO42、NH4Al(SO42等,写出生成NH4Fe(SO42的化学方程式Fe2O3+4NH4HSO4$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$2NH4Fe(SO42+2NH3↑+3H2O,在NH4Al(SO42溶液中加入Ba(OH)2溶液使硫酸根离子恰好完全沉淀,写出反应的离子方程式:2Ba2++4OH-+NH4++Al3++2SO42-=2BaSO4↓+NH3•H2O+Al(OH)3↓;
(2)滤渣B的主要成分为SiO2,其与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O.
(3)已知KSP[Fe(OH)3]=4×10-38,KSP[Al(OH)3]=1×10-33.为实现步骤③的实验目的,应使溶液中c(Fe3+)、c(Al3+)均小于或等于1×10-9mol•L-1可认为完全沉淀,则溶液A至少应调节到pH=6;用NH4HCO3调节pH的实验原理为H++HCO3-=H2O+CO2↑(用离子方程式表示).
(4)实验室进行第④步操作时,所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、玻璃棒、蒸发皿,得到的晶体主要成份是(NH42SO4(填化学式).第⑤步所加试剂D是NaOH溶液;第⑥步生成Al(OH)3的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

分析 (1)根据题意,Fe2O3与NH4HSO4反应生成 NH4Fe(SO42和氨气与水;在NH4Al(SO42溶液中加入Ba(OH)2溶液使硫酸根离子恰好完全沉淀,则还会生成氨水和氢氧化铝沉淀;
(2)SiO2不溶于一般酸性溶液,不溶于氨水;SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(3)根据KSP[Al(OH)3]=1×10-33;c(Al3+)均小于或等于1×10-9 mol•L-1可认为完全沉淀,此时c(OH-)=$\root{3}{\frac{1×1{0}^{-33}}{1×1{0}^{-9}}}$=1×10-8;在酸性溶液中,H++HCO3-=H2O+CO2↑;
(4)实验室进行第④步操作时,滤液C得到硫酸铵,所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、玻璃棒、蒸发皿;第⑤步所加试剂NaOH,生成四羟基合硫酸根离子,第⑥步生成Al(OH)3的离子方程式为通入CO2,酸碱中和生成(NH42SO4

解答 解:(1)根据题意,Fe2O3与NH4HSO4反应生成 NH4Fe(SO42和氨气与水;在NH4Al(SO42溶液中加入Ba(OH)2溶液使硫酸根离子恰好完全沉淀,则还会生成氨水和氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为2Ba2++4OH-+NH4++Al3++2SO42-=2BaSO4↓+NH3•H2O+Al(OH)3↓,
故答案为:Fe2O3+4NH4HSO4$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$2 NH4Fe(SO42+2NH3↑+3H2O;2Ba2++4OH-+NH4++Al3++2SO42-=2BaSO4↓+NH3•H2O+Al(OH)3↓;
(2)SiO2不溶于一般酸性溶液,不溶于氨水;SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,
故答案为:SiO2、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(3)根据KSP[Al(OH)3]=1×10-33;c(Al3+)均小于或等于1×10-9 mol•L-1可认为完全沉淀,c(OH-)=$\root{3}{\frac{1×1{0}^{-33}}{1×1{0}^{-9}}}$=1×10-8;在酸性溶液中发生H++HCO3-=H2O+CO2↑,
故答案为:6;H++HCO3-=H2O+CO2↑;
(4)实验室进行第④步操作时,滤液C得到硫酸铵,所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、玻璃棒、蒸发皿;第⑤步所加试剂NaOH,生成四羟基合硫酸根离子,第⑥步生成Al(OH)3的离子方程式为通入CO2,酸碱中和生成(NH42SO4
故答案为:玻璃棒;蒸发皿;(NH42SO4;NaOH溶液;[Al(OH)4]-+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

点评 本题考查了物质制备实验工厂分析判断,物质性质的理解应用,离子方程式、化学方程式书写方法,盐类水解分析应用,掌握基础是关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.利用某炉渣(只含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备新型净水剂碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]和Fe2O3.工艺流程如下:
①用3.00mol/L的盐酸稀盐浸取炉渣,过滤.
②滤液先用H2O2氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3
③将第②步分离出沉淀的滤液通CO2调pH值后,保持温度在90~100℃进行“蒸发浓缩”,可以得到碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]
据以上信息答下列问题:
(1)实验室配制3.00mol/L的盐酸100mL需要36.5%的浓盐酸(密度为1.2g/c3)25.0mL,配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、100mL容量瓶.
(2)写出H2O2与滤液反应的化学方程式2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
(3)“蒸发浓缩”需保持温度在90~100℃,可采用的加热方法是水浴加热
(4)为验证炉渣中含有Fe2O3,做如下实验:
a取适量炉渣于烧杯中,加足量②溶解、静置.
b取上层清液少量于试管中,滴加⑤,观察现象.选用提供的试剂,
提供的试剂:①稀硝酸 ②稀硫酸 ③氯水 KMnO4溶液 ⑤KSCN溶液
步骤a、b中所加试剂分别为②、⑤;
步骤b中反应的离子方程式:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3

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2.如图所示是分离混合物时常用的仪器,从左至右,说法错误的是(  )
A.仪器C是圆底烧瓶,加热时,液体量不超过容积的$\frac{2}{3}$,不少于容积的$\frac{1}{3}$
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19.下列物质中,含原子数最多的是(  )
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6.下列离子方程式不正确的是(  )
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

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A
B
C
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态.与原平衡状态相比,此时平衡混合气体中NO的体积分数不变(填“变大”“变小”或“不变”).
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.密闭容器中进行的反应SO2(g)+O3(g)?SO3(g)+O2(g)温度保持不变,下列说法中正确的是(  )
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20.某强酸性溶液X中可能含有Fe2+、A13+、NH4+、CO32ˉ、SO32ˉ、SO42ˉ、C1ˉ中的若干种,现取X溶液进行连续实验,实验过程及产物如下:下列说法不正确的是(  )
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D.X中肯定存在Fe2+、A13+、NH4+、SO42ˉ

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1.下列说法正确的是(  )
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B.实现化石燃料清洁利用,就无需开发新能源
C.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加
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