Question

【題目】Ⅰ．“一酸兩浸，兩堿聯(lián)合”法是實現(xiàn)粉煤灰（含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等）綜合利用的新工藝。聚合氯化鋁鐵（PAFC）化學式為：[Al2(OH)nCl6－n]m·[Fe2(OH)xCl6－x]y，是一種新型高效的凈水劑。工業(yè)流程如下：

回答下列問題：

（1）實際工業(yè)中“酸浸”、“堿浸”均不能充分反應，濾渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“純堿混合焙燒”中，它們分別發(fā)生反應的化學方程式為_________________、_________________。

（2）濾液混合后“蒸發(fā)”的作用是________________________________。

（3）“電解”時陽極的電極反應式為________________。

（4）PAFC、無水AlCl3、FeCl3·6H2O用量均為25 mg·L-1時，處理不同pH污水的濁度去除率如圖所示，PAFC的優(yōu)點是___________________________。

Ⅱ．(5)25℃時，用0.1mol/L的CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol/L的NaOH溶液，當?shù)渭覸mLCH3COOH溶液時，混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的電離平衡常數(shù)為Ka，忽略混合時溶液體積的變化，Ka的表達式為___________。

(6)常溫下，測得某純CaSO3與水形成的濁液pH為9，已知Ka1(H2SO3)＝1.8×10-2，Ka2(H2SO3)＝6.0×10-9，忽略SO32-的第二步水解，則Ksp(CaSO3)＝_________________。

Answer 1

【答案】 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑ 促進Al3+、Fe3+水解生成了聚合氯化鋁鐵（PAFC） 2Cl--2e-=Cl2↑ 聚合氯化鋁鐵（PAFC）凈水效率高，pH適用范圍廣 Ka= 4.2×10-9

【解析】（1）濾渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“純堿混合焙燒”后，再次酸浸，烘干得到SiO2，故純堿混合焙燒后，生成Na2SiO3，它們分別發(fā)生反應的化學方程式為Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ 、Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑ ；

（2濾液中有Al3+、Fe3+，混合后“蒸發(fā)”得到[Al2(OH)nCl6－n]m·[Fe2(OH)xCl6－x]y，故其作用是促進Al3+、Fe3+水解生成了聚合氯化鋁鐵（PAFC）；

（3）電解氯化鈉溶液，陽極反應式為：2Cl--2e-=Cl2↑；

（4）PAFC、無水AlCl3、FeCl3·6H2O用量均為25 mg·L-1時，處理不同pH污水的濁度去除率圖中，PAFC曲線pH適用范圍廣，凈水效率高；

Ⅱ．(5) 當?shù)渭覸mLCH3COOH溶液時，混合溶液的pH=7，此時氫離子和氫氧根離子濃度相等，都是10-7mol/L，根據(jù)電荷守恒，鈉離子濃度等于醋酸根離子濃度，c（Na+）=,CH3COOH的電離平衡常數(shù)為Ka=-7=;

(6) 由Ka2（H2SO3）=6.0×10-9可知SO32-+H2OHSO3-+OH-的水解Kh==1.67×10-4，常溫下，測得某純CaSO3與水形成的濁液pH為9，c（HSO3-）=c（OH-）=1×10-5，可知c（SO32-）==6×10-5，又c（Ca2+）=c（SO32-）+c（HSO3-）=7×10-5，Ksp（CaSO3）=c（Ca2+）×c（SO32-）=7×10-5×6×10-5=4.2×10-9。