Question

铝土矿的主要成分为Al₂O₃．生产铵明矾[NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O]和H₂O₂的工艺流程图如下．
（1）流程图中X为______（填化学式）溶液．
（2）反应Ⅱ的离子方程式为______．
（3）“电解”时，用惰性材料作电极，则阴极反应可表示为______．
（4）反应Ⅵ的化学方程式为______．
（5）流程中可以循环使用的物质是______．

Answer

（1）根据反应Ⅱ中通入的是CO2气体，可见反应所加X是碱溶液，而不是酸溶液．
（2）由工艺流程转化可知，反应Ⅱ为向含有AlO2-的反应Ⅰ的滤液中通入过量CO2气体，使AlO2-完全转化为Al（OH）3，在溶液中CO2、AlO2-、H2O反应生成Al（OH）3与HCO3-．
（3）电解时阴极是阳离子放电，发生还原反应，即H+放电产生氢气．
（4）由工艺流程转化可知，反应Ⅵ是H2O与（NH4）2S2O8反应产生H2O2和NH4HSO4．
（5）由工艺流程转化可知，Y为H2SO4，反应Ⅴ生成NH4HSO4，反应Ⅳ中NH4HSO4转化为铵明矾，反应Ⅵ也产生NH4HSO4，可见NH4HSO4可以在反应中循环使用．
【解析】
（1）根据反应Ⅱ中通入的是CO2气体，可见反应所加X是碱溶液，而不是酸溶液，X为NaOH溶液或其他强碱性溶液．
故答案为：NaOH．
（2）由工艺流程转化可知，反应Ⅱ为向含有AlO2-的反应Ⅰ的滤液中通入过量CO2气体，使AlO2-完全转化为Al（OH）3，在溶液中CO2、AlO2-、H2O反应生成Al（OH）3与HCO3-，反应离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3+HCO3-．
故答案为：CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3+HCO3-．
（3）电解时阴极是阳离子放电，发生还原反应，即H+放电产生氢气，电极反应式为2H++2e-=H2↑．
故答案为：2H++2e-=H2↑．
（4）由工艺流程转化可知，反应Ⅵ是H2O与（NH4）2S2O8反应产生H2O2和NH4HSO4，反应方程式为（NH4）2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2．
故答案为：（NH4）2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2．
（5）由工艺流程转化可知，Y为H2SO4，反应Ⅴ生成NH4HSO4，反应Ⅳ中NH4HSO4转化为铵明矾，反应Ⅵ也产生NH4HSO4，可见NH4HSO4可以在反应中循环使用．
故答案为：NH4HSO4．