Question

【題目】粉煤灰是燃煤電廠的廢渣，主要成分為、，還含有少量的FeO、和C等。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上的兩種方法從粉煤灰中提取活性，其流程如下：

己知“燒結(jié)”過程的產(chǎn)物主要是：、、和等。

“燒結(jié)”過程中鋁元素轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為__________。

“浸出”過程中，可完全徹底水解，水解反應(yīng)的離子方程式為________。

濾渣的主要成分是____________。

“提純”過程中，當(dāng)加入NaOH溶液使沉淀量達(dá)到最大時，溶液中______ _。

“提純”過程中，如當(dāng)時，說明溶液中被除盡，則此時溶液中pH______。己知的

“碳化”過程中，通入過量氣體X時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________。

Answer 1

【答案】 和C

【解析】

方法一：粉煤灰是燃煤電廠的廢渣，主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等，當(dāng)加CaCO3、Na2CO3進(jìn)行燒結(jié)，發(fā)生Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑、2CaCO3+SiO2Ca2SiO4+2CO2↑、Fe2O3+Na2CO32NaFeO2+CO2↑、C+O2CO2，所以氣體X為CO2，操作a為冷卻、研磨，加入碳酸鈉溶液浸出，AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-，碳酸鈉溶液呈堿性，抑制偏鋁酸根離子的水解，NaFeO2可完全水解，FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-，操作b過濾出Fe(OH)3、Ca2SiO4，加入氧化鈣脫硅，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和硅酸根離子反應(yīng)生成硅酸鈣沉淀，操作b過濾出硅酸鈣沉淀，濾液為NaAlO2，通入二氧化碳，碳酸酸性強(qiáng)于氫氧化鋁，所以發(fā)生：NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓，過濾出沉淀氫氧化鋁，加熱氫氧化鋁生成氧化鋁和水，電解氧化鋁得到鋁和氧氣。

方法二：制備Al2O3的流程：粉煤灰的主要成分為Al2O3和SiO2，(含少量雜質(zhì)FeO、Fe2O3)，加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3轉(zhuǎn)化為離子，SiO2不溶于硫酸，過濾，濾渣為SiO2，濾液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加雙氧水，Fe2+被氧化為Fe3+，氫氧化鋁為兩性物質(zhì)，加入足量的氫氧化鈉Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀，鋁離子生成偏鋁酸根離子，Al3++3OH-═Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O，過濾，濾渣為氫氧化鐵，在濾液中通入過量的二氧化碳，生成Al(OH)3，過濾、洗滌、干燥、煅燒得到Al2O3。

依據(jù)流程圖可知，“燒結(jié)”過程中鋁元素轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為：；

“浸出”過程中，由于是強(qiáng)堿弱酸鹽，當(dāng)完全徹底水解，水解反應(yīng)的離子方程式為：；

依據(jù)流程圖可得，濾渣是粉煤灰和稀硫酸反應(yīng)后的產(chǎn)物，所以濾渣的主要成分是：和C；

依據(jù)流程圖可得，“提純”過程中，當(dāng)加入NaOH溶液使沉淀量達(dá)到最大時，溶液中是硫酸鈉溶液，所以；

“提純”過程中，如當(dāng)時，說明溶液中被除盡，依據(jù)的，所以，則此時溶液中；

依據(jù)流程圖可知，“碳化”過程中，通入過量氣體X時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：。