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明矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,含有少...

明矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,含有少量氧化铁,利用明矾石制备K2SO4的工艺流程如图所示:

据此流程图回答下列问题:

(1)①焙烧炉中Al2(SO4)3S反应的产物是两种氧化物,该反应的化学方程式为______;写出炉气的一种用途________

(2)②中Al2O3参与反应的离子方程式为__________

(3)③中调节pH不能用CO2的理由是____________________

(4)工业冶炼金属铝需要定期更换补充阳极碳块的原因是__________________

(5)纯净氢氧化铝经历两次__________________(填反应类型)可制得铝。以AlNiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池负极的电极反应式是__________________

(6)现有明矾石1 625 t,按上述流程制得780 t Al(OH)3,忽略铝元素的损失,请计算明矾石中钾元素的质量分数为____________%

 

2Al2(SO4)3+3S2Al2O3+9SO2↑ 用于工业制硫酸 Al2O3+2OH-===2+H2O ③中调节pH不能用CO2,因为偏铝酸钾与二氧化碳反应会生成碳酸钾,使制备的K2SO4中有杂质 阳极会产生氧气,阳极的碳块在高温时会与氧气反应 分解反应 Al-3e-+4OH-===+2H2O 8 【解析】 根据题中工业流程可知,明矾石与硫在加热的条件下生成二氧化硫和氧化铝,所以炉气中主要有二氧化硫,熟料中主要是氧化铝,氧化铝溶解在氢氧化钾溶液中,得到偏铝酸钾溶液,用稀硫酸调节PH值,可得氢氧化铝沉淀和硫酸钾溶液,从硫酸钾溶液中可得硫酸钾晶体,据此答题。 (1)①焙烧炉中Al2(SO4)3与S反应的产物是两种氧化物,反应的化学方程式为2Al2(SO4)3+3S 2Al2O3+9SO2,炉气的主要成份是二氧化硫,其一种用途为用于工业制硫酸,故答案为:2Al2(SO4)3+3S 2Al2O3+9SO2;用于工业制硫酸; (2)反应②为Al2O3与氢氧化钾的反应,反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,故答案为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;   (3)③中调节pH不能用CO2,因为偏铝酸钾与二氧化碳反应会生成碳酸钾,使制备的K2SO4中有杂质,故答案为:偏铝酸钾与二氧化碳反应会生成碳酸钾,使制备的K2SO4中有杂质;  (4)工业冶炼金属铝是用电解熔融的氧化铝的方法,阳极会产生氧气,阳极的碳块在高温时会与氧气反应,所以要定期更换补充阳极碳块, 故答案为:阳极会产生氧气,阳极的碳块在高温时会与氧气反应;  (5)纯净氢氧化铝经过受热分解,再电解可制得铝,涉及的反应类型都是分解反应,以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,充当电池的正极,铝发生氧化反应充当电池的负极,所以电池负极的电极反应式是Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,故答案为:分解反应;Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;  (6)现有明矾石1625t,按上述流程制得780tAl(OH)3,根据明矾石的化学式K2SO4•Al2(SO4)3•2Al2O3•6H2O可知,明矾石中铝元素与钾元素的物质的量之比为3:1,780tAl(OH)3中铝元素的物质的量为×106mol=1×107mol,所以钾元素的物质的量为×107mol,根据元素守恒可知,明矾石中钾元素的质量分数为 =0.08=8%,故答案为:8。
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考点分析:
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铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。

现有铁、铝的混合物进行如下实验:

(1)操作X的名称是_____

(2)气体A_____

(3)ACl2混合光照可能发生爆炸,生成_____(填化学式)A在该反应中作为_____(氧化剂还原剂”)

(4)溶液B中阴离子除OH-外还有_____,溶液D中存在的金属离子为_____

 

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(1)甲的化学式为________________

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(3)乙、丙溶液与甲溶液反应可分别生成白色沉淀AB,其中B可溶于稀硝酸。

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B溶于稀硝酸的离子方程式为___________________________________________________

 

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回答:

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2)写出EC反应的化学方程式:_____________________

 

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(1)A是制取CO2的装置,写出A中发生反应的离子方程式______________

(2)填写表中空格:

仪器

加入试剂

加入该试剂的目的

B

饱和NaHCO3溶液

_____________

C

___________

_______________

D

NaOH溶液

_____________

 

(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式______________________

(4)_______________检验F中收集到的气体,现象是_________________

 

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1)写出下列物质的化学式:F____________G________________

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3DE的转化中,加入过量的X可能是_____________________

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4)写出下列转化的化学方程式:

AC______________________________________________

HI_______________________________________________

 

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