Question

【题目】以粉煤灰（主要成分为Al2O3和SiO2，还含有少量的FeO、Fe2O3等）为原料制备Al2O3的流程如下：

（1）“酸浸”时需加入过量的稀硫酸，目的是提高浸取率和________；滤渣的主要成分是__________。

（2）“氧化”过程中，加入H2O2发生反应的离子方程式为____________。

（3）“提纯”过程中，当加入NaOH溶液达到沉淀量最大时，溶液中c(SO42－)∶c(Na＋)＝_________。

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

（5）“沉淀”过程中，通入过量CO2时发生反应的化学方程式为_____________。

Answer 1

【答案】抑制Al3+水解（或为后续反应提供H+）SiO22Fe2+ + H2O2 + 2H+＝2Fe3+ + 2H2O1∶21×10—11NaAlO2+ CO2 + 2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3。

【解析】

(1)铝离子能够水解，因此“酸浸”时加入过量的稀硫酸，除了可以提高浸取率，还可以抑制Al3+水解；Al2O3和SiO2、FeO、Fe2O3中只有SiO2不能被硫酸溶解，因此滤渣是，故答案为：抑制Al3+水解；SiO2；

(2)“氧化”过程中，加入H2O2能够将亚铁离子氧化，反应的离子方程式为2Fe2+ + H2O2 + 2H+＝2Fe3+ + 2H2O，故答案为：2Fe2+ + H2O2 + 2H+＝2Fe3+ + 2H2O；

(3)“提纯”过程中，当加入NaOH溶液，生成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，且沉淀完全时，沉淀量达到最大，此时溶液中的溶质为硫酸钠，c(SO42－)∶c(Na＋)＝1:2，故答案为：1:2；

(4)根据Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－39。“提纯”过程中，当c(Fe3+)＜10－6 mol ·L－1时，溶液中c(OH－)＞==1×10—11mol ·L－1，故答案为：1×10—11；

(5)“沉淀”过程中，通入过量CO2，与溶液中的偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应的化学方程式为NaAlO2+ CO2 + 2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3，故答案为：NaAlO2+ CO2 + 2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3。