Question

4．煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放．實驗室用粉煤灰（主要含Al₂O₃、SiO₂等）制備堿式硫酸鋁[Al₂（SO₄）_x（OH）_6-2x]溶液，并用于煙氣脫硫研究．

查閱資料：①SO₂易溶于水，且能與水反應生成H₂SO₃
②+4價的硫元素具有還原性，易被氧氣等物質氧化為+6硫元素
③不同溶液PH值時鋁元素的存在形式如下表

PH值	0-5.5	5.5-8	8-14
存在形式	Al3+	Al（OH）3	AlO2-

（1）酸浸時使用過量的稀硫酸的目的是使氧化鋁完全反應，反應的化學方程式為Al₂O₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂O；濾渣Ⅰ的主要成分為SiO₂（填化學式）．
（2）加CaCO₃調節溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al₂（SO₄）₃轉化為Al₂（SO₄）_x（OH）_6-2x．濾渣Ⅱ的主要成分為CaSO₄（填化學式）；若溶液的pH偏高，將會導致溶液中鋁元素的含量降低，其原因是鋁離子轉化為氫氧化鋁而沉淀．
（3）上述流程中經完全熱分解放出的SO₂量總是小于吸收的SO₂量，其主要原因是被氧氣氧化為+6價成為硫酸；與吸收SO₂前的溶液相比，熱分解后循環利用的溶液的pH將減小（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 根據給出的轉化關系對應的過程分析每個對應的問題，或者直接分析每個問題，從給出的信息中找對應的信息．

解答 解：
（1）酸浸時使用過量的稀硫酸的目的是使氧化鋁完全反應，是氧化鋁和硫酸反應生成硫酸鋁和水，對應的化學方程式為 Al₂O₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂O；濾渣Ⅰ的主要成分為 SiO₂（填化學式）．
（2）加CaCO₃調節溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al₂（SO₄）₃轉化為Al₂（SO₄）_x（OH）_6-2x．這個過程碳酸鈣和硫酸反應生成了硫酸鈣和水，而硫酸鈣是微溶的，所以濾渣Ⅱ的主要成分為 CaSO₄；若溶液的pH偏高，將會導致溶液中鋁元素的含量降低，其原因是鋁離子轉化為氫氧化鋁而沉淀．
（3）由于信息提示“②+4價的硫元素具有還原性，易被氧氣等物質氧化為+6硫元素”，所以上述流程中經完全熱分解放出的SO₂量總是小于吸收的SO₂量，其主要原因是被氧氣氧化為+6價成為穩定的硫酸而不再釋放出二氧化硫；與吸收SO₂前的溶液相比，熱分解前是弱酸性的亞硫酸溶液，而熱分解后是強酸硫酸，酸性越強，pH越小，所以熱分解后循環利用的溶液的pH將減小．
故答案為：
（1）使氧化鋁完全反應，Al₂O₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂O；  SiO₂．
（2）CaSO₄； 鋁離子轉化為氫氧化鋁而沉淀．
（3）被氧氣氧化為+6價成為硫酸； 減小．

點評 讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性．解答的問題實際上與復雜的轉化圖相比，其實很簡單很基礎，或者可以說轉化圖提供的是情境，考查基本知識．