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  • 粉煤灰\(\rm{(}\)主要含有\(\rm{SiO_{2}}\)、\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)、\(\rm{Al_{2}O_{3}}\)等\(\rm{)}\)是燃煤发电过程中产生的废渣,粉煤灰的综合利用具有很大的价值.
    Ⅰ\(\rm{.}\)研究人员通过实验对粉煤灰中铝和铁元素的分离工艺进行了研究.
    \(\rm{(1)}\)以硫酸溶液分解粉煤灰,使其中的铝、铁元素溶出,过滤实现初步分离.
    \(\rm{①}\)写出硫酸溶液与\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)反应的离子方程式 ______ .
    \(\rm{②}\)初步分离得到的滤渣主要成分是 ______ .
    \(\rm{(2)}\)向\(\rm{(1)}\)分离所得的滤液中加入还原剂使\(\rm{Fe^{3+}}\)转化为\(\rm{Fe^{2+}}\),结合表分析其原因 ______ .
    物质 \(\rm{Fe(OH)_{2}}\) \(\rm{Fe(OH)_{3}}\) \(\rm{Al(OH)_{3}}\)
    沉淀区间\(\rm{(pH)}\) \(\rm{7.06~8.95}\) \(\rm{1.94~3.20}\) \(\rm{3.69~4.8}\)
    \(\rm{(3)}\)使用碱性较弱的氨水为\(\rm{pH}\)调节剂,进行分离实验.
    \(\rm{①}\)氨水使滤液中铝离子沉淀的离子方程式为 ______ .
    \(\rm{②}\)反应终点的\(\rm{pH}\)对铝和铁分离效果的影响如图\(\rm{1.}\)根据实验结果,为达到好的分离效果,反应过程中控制\(\rm{pH}\)的范围是 ______ ,选择该范围的理由是 ______ .

    Ⅱ\(\rm{.NH_{4}HSO_{4}}\)和\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)按物质的量比\(\rm{1}\):\(\rm{1}\)混合配制成浸取液,\(\rm{220℃}\)时,可将高铝粉煤灰中\(\rm{Al_{2}O_{3}}\)转化为硫酸铝铵\(\rm{[NH_{4}Al(SO_{4})_{2}]}\),然后分离、煅烧获得纯\(\rm{Al_{2}O_{3}}\).
    已知硫酸铝铵:\(\rm{①}\)溶解度:\(\rm{0℃}\)时,\(\rm{S=5.2g}\);\(\rm{100℃}\)时,\(\rm{S=421.9g}\).
    \(\rm{②280℃}\)时分解.
    \(\rm{(1)}\)依据资料可知,将硫酸铝铵与其他溶质分离的方法是 ______ .
    \(\rm{(2)}\)煅烧\(\rm{NH_{4}Al(SO_{4})_{2}}\)同时得到混合气体\(\rm{(NH_{3}}\)、\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{SO_{2}}\)、\(\rm{SO_{3}}\)、\(\rm{H_{2}O).}\)若\(\rm{16mol}\)混合气体按图\(\rm{2}\)装置被完全吸收制得浸取液,请将图\(\rm{2}\)中试剂及其物质的量补充完整.
    【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
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    难度:较易
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