Question

12．粉煤灰中含有SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等，某實驗室對其進行處理的流程如圖所示：

回答下列問題：
（1）第①步得到的“熟料”中可溶性的成分主要是NH₄Fe（SO₄）₂、NH₄Al（SO₄）₂等，寫出生成NH₄Fe（SO₄）₂的化學方程式Fe₂O₃+4NH₄HSO₄$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$2 NH₄Fe（SO₄）₂+2NH₃↑+3H₂O．
（2）濾渣B的主要成分與NaOH溶液反應的離子方程式為SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．
（3）步驟③中用NH₄HCO₃調節pH的實驗原理為H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑（用離子方程式表示）．
（4）實驗室進行第④步操作時，所需的儀器是酒精燈、石棉網、三腳架、玻璃棒、蒸發皿，得到的晶體主要成份是（NH₄）₂SO₄（填化學式）．第⑥步生成Al（OH）₃的離子方程式為[Al（OH）₄]^-+CO₂+H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

Answer 1

分析 （1）根據題意，Fe₂O₃與NH₄HSO₄反應生成 NH₄Fe（SO₄）₂和氨氣與水；物質分類體系中，NH₄Fe（SO₄）₂、NH₄Al（SO₄）₂都屬于復鹽，都是強電解質；
（2）SiO₂不溶于一般酸性溶液，不溶于氨水；SiO₂與NaOH溶液反應的離子方程式為SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（3）H⁺與HCO₃^-不共存；
（4）實驗室進行第④步操作時，濾液C得到硫酸銨，所需的儀器是酒精燈、石棉網、三腳架、玻璃棒、蒸發皿；第⑤步所加試劑NaOH，生成四羥基合硫酸根離子，第⑥步生成Al（OH）₃的離子方程式為通入CO₂，酸堿中和生成（NH₄）₂SO₄．

解答 解：（1）根據題意，Fe₂O₃與NH₄HSO₄反應生成 NH₄Fe（SO₄）₂和氨氣與水：Fe₂O₃+4NH₄HSO₄$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$2 NH₄Fe（SO₄）₂+2NH₃↑+3H₂O；
故答案為：Fe₂O₃+4NH₄HSO₄$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$2 NH₄Fe（SO₄）₂+2NH₃↑+3H₂O；
（2）SiO₂不溶于一般酸性溶液，不溶于氨水；SiO₂與NaOH溶液反應的離子方程式為SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
故答案為：SiO₂、SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（3）在酸性溶液中，H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑；
故答案為：H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑；
（4）實驗室進行第④步操作時，濾液C得到硫酸銨，所需的儀器是酒精燈、石棉網、三腳架、玻璃棒、蒸發皿；第⑤步所加試劑NaOH，生成四羥基合硫酸根離子，第⑥步生成Al（OH）₃的離子方程式為通入CO₂，酸堿中和生成（NH₄）₂SO₄；
故答案為：蒸發皿；（NH₄）₂SO₄；[Al（OH）₄]^-+CO₂+H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

點評 本題考查了物質制備實驗工廠分析判斷，物質性質的理解應用，離子方程式、化學方程式書寫方法，鹽類水解分析應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．