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【題目】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)3·Al2O3]溶液，并用于煙氣脫硫研究。

(1)酸浸時反應的化學方程式為_______________________________________________；濾渣Ⅰ的主要成分為________(填化學式)。

(2)濾渣Ⅱ的主要成分為________(填化學式)；制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液的化學方程式為_________________________________________________________________。

(3)吸收煙氣中SO2的化學方程式為Al2(SO4)3·Al2O3＋3SO2=Al2(SO4)3·Al2(SO3)3。通入空氣氧化，發(fā)生反應的化學方程式為_______________________________________________________。

【答案】Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O SiO2 CaSO4·2H2O(或CaSO4) 2Al2(SO4)3＋3CaCO3＋6H2O=Al2(SO4)3·Al2O3＋3CaSO4·2H2O＋3CO2↑[或2Al2(SO4)3＋3CaCO3=Al2(SO4)3·Al2O3＋3CaSO4＋3CO2↑] 2Al2(SO4)3·Al2(SO3)3＋3O2=4Al2(SO4)3[或2Al2(SO3)3＋3O2=2Al2(SO4)3]

【解析】

（1）明確氧化鋁為兩性氧化物，能夠與酸反應，二氧化硅為酸性氧化物，不能與硫酸反應；

（2）明確加入碳酸鈣的作用以及硫酸鋁溶液的性質；

（3）明確硫及其化合物的性質尤其是+4價硫的還原性等。

(1)酸浸時Al2O3與硫酸發(fā)生復分解反應，反應的化學方程式為Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O；SiO2等不能與酸反應，所以濾渣Ⅰ的主要成分是SiO2。

(2)在濾液中含有硫酸鋁和過量的硫酸，當向其中加入CaCO3時，會發(fā)生復分解反應：CaCO3＋H2SO4=CaSO4＋CO2↑＋H2O；由于硫酸鈣微溶于水，所以濾渣Ⅱ的主要成分為CaSO4(或CaSO4·2H2O)；制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液的化學方程式為2Al2(SO4)3＋3CaCO3＋6H2O=Al2(SO4)3·Al2O3＋3CaSO4·2H2O＋3CO2↑或2Al2(SO4)3＋3CaCO3=Al2(SO4)3·Al2O3＋3CaSO4＋3CO2↑。

(3)通入空氣氧化，空氣中的氧氣能夠把Al2(SO3)3氧化為Al2(SO4)3，發(fā)生反應的化學方程式為2Al2(SO4)3·Al2(SO3)3＋3O2=4Al2(SO4)3或2Al2(SO3)3＋3O2=2Al2(SO4)3。

練習冊系列答案
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A.v (A2)=0.01 mol/(L·s)B.v (B2)=0.08 mol/(L·s)

C.v (AB3)=0.03 mol/(L·s )D.v (AB3)=0.06 mol/(L·s )

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（1）含鋰電解鋁廢渣與濃硫酸在200~400℃條件下反應2h。“濾渣1”主要成分是___（填化學式）。

（2）“過濾2”需要趁熱在恒溫裝置中進行，否則會導致Li2SO4的收率下降，原因是___。

（已知部分物質的溶解度數據見下表）

溫度/℃

Li2SO4/g

Al2(SO4)3/g

Na2SO4/g

0

36.1

31.2

4.9

10

35.4

33.5

9.1

20

34.8

36.5

19.5

30

34.3

40.4

40.8

40

33.9

45.7

48.8

（3）40°C下進行“堿解”，得到粗碳酸鋰與氫氧化鋁的混合濾渣，生成氫氧化鋁的離子方程式為___；若堿解前濾液中c(Li+)=4molL-1，加入等體積的Na2CO3溶液后，Li+的沉降率到99%，則“濾液2”中c(CO32-)=___molL-1。[Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3]

（4）“苛化”過程，若氧化鈣過量，則可能會造成___。

（5）整個工藝流程中可以循環(huán)利用的物質有___。

（6）“電解”原理如圖所示。“碳化”后的電解液應從（填“a”或“b”)___口注入。陰極的電極反應式為___。

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(2)稀硫酸與碳酸鈉溶液：_______________________________________；

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A

B

C

D

X

Y

NaOH

HCl

A.AB.BC.CD.D

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