Question

【題目】以粉煤灰（主要成分為Al2O3和SiO2，還含有少量的FeO、Fe2O3等）為原料制備Al2O3的流程如下：

（1）“酸浸”時需加入過量的稀硫酸，目的是提高浸取率和________；濾渣的主要成分是__________。

（2）“氧化”過程中，加入H2O2發生反應的離子方程式為____________。

（3）“提純”過程中，當加入NaOH溶液達到沉淀量最大時，溶液中c(SO42－)∶c(Na＋)＝_________。

（4）已知Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－39。“提純”過程中，當c(Fe3+)＜10－6 mol ·L－1時，溶液中c(OH－)＞________mol ·L－1。

（5）“沉淀”過程中，通入過量CO2時發生反應的化學方程式為_____________。

Answer 1

【答案】抑制Al3+水解（或為后續反應提供H+）SiO22Fe2+ + H2O2 + 2H+＝2Fe3+ + 2H2O1∶21×10—11NaAlO2+ CO2 + 2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3。

【解析】

(1)鋁離子能夠水解，因此“酸浸”時加入過量的稀硫酸，除了可以提高浸取率，還可以抑制Al3+水解；Al2O3和SiO2、FeO、Fe2O3中只有SiO2不能被硫酸溶解，因此濾渣是，故答案為：抑制Al3+水解；SiO2；

(2)“氧化”過程中，加入H2O2能夠將亞鐵離子氧化，反應的離子方程式為2Fe2+ + H2O2 + 2H+＝2Fe3+ + 2H2O，故答案為：2Fe2+ + H2O2 + 2H+＝2Fe3+ + 2H2O；

(3)“提純”過程中，當加入NaOH溶液，生成氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀，且沉淀完全時，沉淀量達到最大，此時溶液中的溶質為硫酸鈉，c(SO42－)∶c(Na＋)＝1:2，故答案為：1:2；

(4)根據Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－39。“提純”過程中，當c(Fe3+)＜10－6 mol ·L－1時，溶液中c(OH－)＞==1×10—11mol ·L－1，故答案為：1×10—11；

(5)“沉淀”過程中，通入過量CO2，與溶液中的偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，反應的化學方程式為NaAlO2+ CO2 + 2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3，故答案為：NaAlO2+ CO2 + 2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3。