明矾石的主要成分是K2SO4?Al2（SO4）3?2Al2O3?6H2O及少量氧化铁．利用明矾石制备K2SO4的工艺流程如下所示

Question

明矾石的主要成分是K2SO4?Al2（SO4）3?2Al2O3?6H2O及少量氧化铁．利用明矾石制备K2SO4的工艺流程如下所示：（1）焙烧炉中发生如下反应，请在方程式中表示出电子转移的方向和数目：2Al2（SO4）3+3S 高温 . 2Al2O3+9SO2↑（2）步骤②涉及Al2O3的离子方程式为______．（3）步骤③调pH生成Al（OH）3的离子方程式为______；不能用CO2来调pH，理由是______．（4）步骤④的主要操作步骤是______、过滤、洗涤和干燥．（5）炉气回收可做多种用途，请举一例：______．

Answer 1

由流程可知，明矾石和硫磺在焙烧炉中反应生成Al₂O₃和SO₂，生成的熟料中含有Al₂O₃和少量氧化铁，加入KOH溶液，氢氧化钠与氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，所得溶液调节溶液pH，可生成Al（OH）₃，滤液中主要含有K₂SO₄，经蒸发结晶、过滤、洗涤和干燥，可得到硫酸钾晶体，
（1）2Al₂（SO₄）₃+3S

高温  .

2Al₂O₃+9SO₂↑中，只有S元素化合价发生改变，化合价分别由+6价、0价变化为+4价，电子转移方向和数目可表示为，
故答案为：；
（2）步骤②涉及Al₂O₃与KOH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）步骤③调pH，应加入酸，发生AlO₂^-+H₂O+H⁺=Al（OH）₃↓，生成Al（OH）₃，不能用CO₂来调pH，否则，最后制得的硫酸钾晶体中会含有碳酸钾、碳酸氢钾等杂质，
故答案为：AlO₂^-+H₂O+H⁺=Al（OH）₃↓；最后制得的硫酸钾晶体中会含有碳酸钾、碳酸氢钾等杂质；
（4）步骤④目的是得到硫酸钾晶体，可经蒸发结晶、过滤、洗涤和干燥得到，故答案为：蒸发结晶；
（5）炉气的主要成分为二氧化硫，可用于工业生产硫酸的原料，也可用作还原剂与其它氧化剂反应制备所需物质等，
故答案为：可用于工业生产硫酸的原料，也可用作还原剂与其它氧化剂反应制备所需物质等．