Question

【题目】一种用铝土矿和硫铁矿烧渣（配料中含Al2O3、Fe2O3，FeO及SiO2等）为原料制备无机高分子絮凝剂聚合碱式氯化铝铁的流程如下：

（1）步骤Ⅱ酸溶时，Fe2O3被溶解的化学程式为____，滤渣1的成分为____（填化学式）。

（2）步骤Ⅳ发生反应的离子方程式为________________。

（3）步骤V若将溶液pH调成6，可能造成的影响是_______；步骤Ⅵ包含的操作有_______。

（4）测定聚合碱式氯化铝铁{可表示为[FeaAlb(OH)xCly]n}中n(Al)/n(Fe)的比值的步骤如下：

步骤1.准确称取产品5.710g溶于水，加入足量的稀氨水，过滤，将滤渣灼烧至质量不再变化，得到3.350 g固体。

步骤2.另准确称取2.855g样品，溶于足量NaOH溶液，过滤，充分洗涤，将滤渣灼烧至质量不再变化，得到固体0.4000g。

计算产品中n(Al)/n(Fe)的比值（写出计算过程）。__________________________

Answer 1

【答案】Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 +3H2O SiO2 2Fe2+ + H2O2 +2H+ = 2Fe3++2H2O 得到的是Fe(OH)3和Al(OH)3 过滤、洗涤和干燥 由步骤2 在2.855g样品中：160g·mol－1 × (Fe2O3) = 0.4000g， (Fe2O3) = 0.0025mol，相当于5.710g样品中含n(Fe2O3) = 0.0050mol，由步骤1在5.710g样品中：102g·mol－1×n(Al2O3)+ 160g·mol－1×n(Fe2O3) = 3.350g，102g·mol－1×n(Al2O3) = 3.350g－2×0.4000g，n(Al2O3) = 0.025mol，n(Al)/n(Fe)=

【解析】

由流程图可知，铝土矿和硫铁矿烧渣酸溶时，Al2O3、Fe2O3和FeO与盐酸反应生成氯化铝、氯化铁和氯化亚铁，SiO2不与盐酸反应，过滤得含有氯化铝、氯化铁和氯化亚铁的滤液，滤渣1为没有反应的SiO2；酸性条件下，向滤液中加入双氧水溶液，氯化亚铁被双氧水氧化生成氯化铁；向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，调节溶液pH为3，促进氯化铝和氯化铁的水解得到聚合碱式氯化铝铁，若溶液pH过大，可能会使氯化铝和氯化铁转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀，降低聚合碱式氯化铝铁的产率；静置后，过滤、洗涤和干燥得到聚合碱式氯化铝铁产品。

（1）步骤Ⅱ酸溶时，Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 +3H2O；SiO2不与盐酸反应，过滤到的滤渣1为没有反应的SiO2，故答案为：Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 +3H2O；SiO2；

（2）步骤Ⅳ为酸性条件下，氯化亚铁被双氧水氧化生成氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2+ + H2O2 +2H+ = 2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2+ + H2O2 +2H+ = 2Fe3++2H2O；

（3）步骤V若将溶液pH调成6，溶液pH过大，可能会使氯化铝和氯化铁转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀，降低聚合碱式氯化铝铁的产率；静置后，过滤、洗涤和干燥得到聚合碱式氯化铝铁产品，故答案为：得到的是Fe(OH)3和Al(OH)3；过滤、洗涤和干燥；

（4）由步骤2 在2.855g样品中：160g·mol－1 × (Fe2O3) = 0.4000g， (Fe2O3) = 0.0025mol，相当于5.710g样品中含n(Fe2O3) = 0.0050mol，由步骤1在5.710g样品中：102g·mol－1×n(Al2O3)+ 160g·mol－1×n(Fe2O3) = 3.350g，102g·mol－1×n(Al2O3) = 3.350g－2×0.4000g，n(Al2O3) = 0.025mol，n(Al)：n(Fe)=（2×0.025mol）：（2×0.005mol）=5:1，故答案为：5:1。