Question

【題目】鋁銨礬[NH4Al(SO4)2·12H2O]可用作凈水劑、媒染劑和紙張上漿劑，熱分解可得超細(xì)氧化鋁粉。一種用高嶺土礦(主要成分為SiO2、Al2O3，還含少量Fe2O3)為原料制備鋁銨礬的工藝流程如圖所示。

回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)前需將高嶺土礦進(jìn)行“研磨”,其目的是______________________。

（2）當(dāng)“酸溶”時(shí)間超過(guò)40min時(shí),溶液中的Al2(SO4)3會(huì)與SiO2反應(yīng)生成Al2O3·nSiO2，導(dǎo)致鋁的溶出率降低，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________。

（3）檢驗(yàn)“除鐵”過(guò)程中鐵是否除盡的方法是________________________________。

（4）“中和”“時(shí),需控制條件為20℃和pH=2.8，其原因是_____________________。

（5）某工廠用at高嶺土礦(含51%Al2O3)制備鋁銨礬,最終得到產(chǎn)品bt，則其產(chǎn)率為__________。

Answer 1

【答案】 提高高嶺土礦中鋁的溶出速率 Al2(SO4)3+nSiO2Al2O3·nSiO2+3SO3↑ 取少許溶液于試管中,向其中滴入KSCN溶液,觀察溶液是否變紅 最大限度抑制Al3+的水解 ×100%

【解析】本題考查化學(xué)工藝流程（1）研磨高嶺土，增加高嶺土與較濃硫酸的接觸面積，提高高嶺土礦石中鋁的溶出速率；（2）根據(jù)題意，硫酸鋁與SiO2發(fā)生反應(yīng)生成Al2O3·nSiO2，反應(yīng)為Al2(SO4)3＋SiO2→Al2O3·n SiO2，此反應(yīng)中沒(méi)有化合價(jià)的變化，該反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)，根據(jù)原子守恒，S應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>SO3，即化學(xué)反應(yīng)方程式為：Al2(SO4)3+nSiO2Al2O3·nSiO2+3SO3↑；（3）根據(jù)高嶺土礦石中的成分，鐵元素以+3價(jià)的形式存在，因此用KSCN進(jìn)行檢驗(yàn)，方法是：取少許溶液于試管中,向其中滴入KSCN溶液,觀察溶液是否變紅，如果不變紅，說(shuō)明鐵元素已除盡，反之沒(méi)有除盡；（4）控制溫度的目的是最大限度抑制Al3＋的水解；（5）根據(jù)鋁元素守恒，鋁銨礬的質(zhì)量為，產(chǎn)率應(yīng)是實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值，因此鋁銨礬的產(chǎn)率為= ×100%。