Question

（9分）硝矾石的主要成分是K₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·2Al₂O₃·6H₂O及少量氧化铁。
利用明矾石制备K₂SO₄的工艺流程如下所示：

（1）焙烧炉中发生如下反应，请在方程式中表示出电子转移的方向和数目
2Al₂(SO₄)₃＋3S 2Al₂O₃＋9SO₂↑
（2）步骤②涉及Al₂O₃的离子方程式为____。
（3）步骤③调pH生成AI{OH)。的离子方程式为____；不能用CO₂来调pH，理由是
                            .
（4）步骤④的主要操作步骤是___   _，过滤、洗涤和干燥
（5）炉气回收可做多种用途，请举一例：__          _。

Answer 1

（1）;
（2）Al ₂O₃+2 OH^-=2AlO₂^-+H₂O
（3）AlO₂^-+H⁺+ H₂O=Al(OH)₃↓  最后制得的K₂SO₄晶体会含有碳酸钾、碳酸氢钾等杂质；
（4）蒸发结晶
（5）可作工业生产硫酸的原料（或用作还原剂与其他氧化剂反应制备所需物质等）

解析试题分析：（1）反应物Al₂(SO₄)₃中S元素的化合价降低，共得到12e^-，单质S的化合价升高，共失去12个12e^-，双线桥表示如下；
（2）氧化铝与氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾和水，离子方程式是Al ₂O₃+2 OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）AlO₂^-与酸反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为AlO₂^-+H⁺+ H₂O=Al(OH)₃↓；若用二氧化碳调节pH，反应中有碳酸根离子或碳酸氢根离子生成，给制备硫酸钾晶体带来杂质；
（4）由溶液制备晶体的第一步是蒸发结晶，然后过滤、洗涤、干燥得产品；
（5）炉气的主要成分是二氧化硫，可用于制造硫酸的原料，或用作还原剂等。
考点：考查工业制备流程的分析，基本实验操作，氧化还原反应的表示