Question

【題目】某地煤矸石經(jīng)預(yù)處理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）等，一種綜合利用工藝設(shè)計如下：

（1）物質(zhì)X的化學(xué)式為__________________

（2）“酸浸”過程中主要反應(yīng)的離子方程式為：________________，________________

（3）“堿溶”的目的是___________________

（4）從流程中分離出來的Fe(OH)3沉淀可在堿性條件下用KClO溶液處理，制備新型水處理劑高鐵酸鉀（K2FeO4)，該反應(yīng)的離子方程式為：_________________________

Answer 1

【答案】CO2 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 將Al(OH)3轉(zhuǎn)化為AlO2-,以便和Fe(OH)3分離 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O

【解析】

含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量鈣鎂的化合物用鹽酸酸浸發(fā)生的反應(yīng)為：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；則過濾的溶液為氯化鐵和氯化鋁的溶液，加碳酸鈣消耗溶液中的氫離子使三價鐵離子、三價鋁離子都水解生成氫氧化鐵、氫氧化鋁的沉淀，過濾，沉淀中加入氫氧化鈉，氫氧化鋁溶解反應(yīng)為：Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，所得溶液為偏鋁酸鈉溶液再通入二氧化碳進一步反應(yīng)又生成氫氧化鋁，所以物質(zhì)X為CO2。

（1）根據(jù)以上分析可知物質(zhì)X的化學(xué)式為CO2；

答案： CO2

（2）由以上分析可知，“酸浸”過程中主要反應(yīng)的離子方程式為：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；

答案：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。

（3）沉淀為氫氧化鐵、氫氧化鋁，過濾，沉淀中加入氫氧化鈉，氫氧化鋁溶解，與氫氧化鐵分離，Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；

答案： 將Al(OH)3轉(zhuǎn)化為AlO2-,以便和Fe(OH)3分離

（4）三步法書寫離子方程式：①根據(jù)化合價升降相等配平化合價發(fā)生變化的元素②根據(jù)左右兩邊電荷守恒填寫H+或OH-，由于是堿性環(huán)境所以填寫的是OH③根據(jù)所有兩邊原子守恒填寫水。該反應(yīng)的離子方程式為：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；

答案：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。