（2014•银川模拟）利用明矾石（主要成分是K2SO4•Al2（SO4）3•2Al2O3•6H2O，此外还含有少量Fe2O3杂质）制备Al2O3、K2FeO4和H2SO4的工艺流程如图甲：（1）“焙烧”过程中反应的化学方程式为2Al2（

Question

（2014•银川模拟）利用明矾石（主要成分是K₂SO₄•Al₂（SO₄）₃•2Al₂O₃•6H₂O，此外还含有少量Fe₂O₃杂质）制备Al₂O₃、K₂FeO₄和H₂SO₄的工艺流程如图甲：

（1）“焙烧”过程中反应的化学方程式为2Al₂（SO₄）₃+3S(高温.)/() 2Al₂O₃+9SO₂，该反应中若生成102g Al₂O₃，转移的电子数目为______（用N_A表示阿伏伽德罗常数）．
（2）写出化学式：沉淀Ⅰ是______，沉淀Ⅱ是______．
（3）熟料溶解时反应的离子方程式为______．
（4）写出Cl₂将沉淀Ⅱ氧化为K₂FeO₄的化学方程式：______．
（5）K₂FeO₄也可以铁为电极，通过电解浓的KOH溶液来制取，写出电解法制取K₂FeO₄的阳极反应式：______．
（6）该流程的废气中含有SO₂，可利用图乙所示电解装置吸收SO₂．写出装置内所发生反应的离子方程式

SO₂+2H₂O+Cu²⁺(电解.)/()4H⁺+SO₄^2-+Cu

SO₂+2H₂O+Cu²⁺(电解.)/()4H⁺+SO₄^2-+Cu

．

Answer 1

利用明矾石（主要成分是K₂SO₄•Al₂（SO₄）₃•2Al₂O₃•6H₂O，此外还含有少量Fe₂O₃杂质）制备Al₂O₃、K₂FeO₄和H₂SO₄的工艺流程：明矾脱水后主要成分是K₂SO₄•Al₂（SO₄）₃•2Al₂O₃，“焙烧”Al₂（SO₄）₃中+6价降低为SO₂中+4价，Al₂（SO₄）₃是氧化剂，硫单质为还原剂，发生2Al₂（SO₄）₃+3S(高温.)/() 2Al₂O₃+9SO₂，熟料溶解为氧化铝与氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾，离子方程式为Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，熟料溶解所得的溶液中含有K⁺、SO₄^2-、AlO₂^-、OH^-等，加硫酸调PH值，AlO₂^-转化为Al（OH）₃，灼烧生成Al₂O₃，母液中离子主要有K⁺、SO₄^2-，含有溶质为K₂SO₄，滤渣为Fe₂O₃，加硫酸Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，
X为Fe₂（SO₄）₃，加氢氧化钾Fe₂（SO₄）₃+6KOH=2Fe（OH）₃↓+3K₂SO₄，通入氯气：2Fe（OH）₃+3Cl₂+10KOH═2K₂FeO₄+6KCl+8H₂O，制得K₂FeO₄；
（1）反应中硫元素化合价由Al₂（SO₄）₃中+6价降低为SO₂中+4价，反应中硫单质中硫元素化合价由0价升高为SO₂中+4价，生成102gAl₂O₃的物质的量为n=(m)/(M)=(102g)/(102g/mol)=1mol，需要硫的物质的量为1mol×(3)/(2)=1.5mol，转移电子的物质的量为1.5mol×4=6mol，转移电子数目为N=nN_A=6mol×N_Amol^-1=6N_A，
故答案为：6N_A；
（2）分析流程结合氧化铝的性质可知，铝土矿中的氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，氧化铁不和氢氧化钠溶液反应过滤得到滤渣为氧化铁，熟料溶解为氧化铝与氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾，离子方程式为Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，熟料溶解所得的溶液中含有K⁺、SO₄^2-、AlO₂^-、OH^-等，加硫酸调PH值，AlO₂^-转化为Al（OH）₃，沉淀Ⅰ是Al（OH）₃；滤渣为Fe₂O₃，加硫酸Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，X为Fe₂（SO₄）₃，加氢氧化钾Fe₂（SO₄）₃+6KOH=2Fe（OH）₃↓+3K₂SO₄，沉淀Ⅱ是Fe（OH）₃，
故答案为：Al（OH）₃；Fe（OH）₃；
（3）由工艺流程可知，熟料溶解为氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，离子方程式为Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
故答案为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（4）沉淀Ⅱ是Fe（OH）₃，氯气将+3价的铁氧化成+6价，自身被还原成-1价，发生反应为：2Fe（OH）₃+3Cl₂+10 KOH═2K₂FeO₄+6KCl+8H₂O，
故答案为：2Fe（OH）₃+3Cl₂+10KOH═2K₂FeO₄+6KCl+8H₂O；
（5）阳极是铁失电子在碱性溶液中发生氧化反应生成FeO₄^2-；电极反应为：Fe+8OHˉ-6eˉ=FeO₄^2-+4H₂O，
故答案为：Fe+8OH^--6e^-=FeO₄^2-+4H₂O； 
（6）电解时阳极发生反应生成SO₄^2-，阴极Cu²⁺得到电子生成Cu，装置内所发生反应的离子方程式为：SO₂+2H₂O+Cu²⁺(电解.)/()4H⁺+SO₄^2-+Cu，
故答案为：SO₂+2H₂O+Cu²⁺(电解.)/()4H⁺+SO₄^2-+Cu；