Question

【题目】Ⅰ．“一酸两浸，两碱联合”法是实现粉煤灰（含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等）综合利用的新工艺。聚合氯化铝铁（PAFC）化学式为：[Al2(OH)nCl6－n]m·[Fe2(OH)xCl6－x]y，是一种新型高效的净水剂。工业流程如下：

回答下列问题：

（1）实际工业中“酸浸”、“碱浸”均不能充分反应，滤渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“纯碱混合焙烧”中，它们分别发生反应的化学方程式为_________________、_________________。

（2）滤液混合后“蒸发”的作用是________________________________。

（3）“电解”时阳极的电极反应式为________________。

（4）PAFC、无水AlCl3、FeCl3·6H2O用量均为25 mg·L-1时，处理不同pH污水的浊度去除率如图所示，PAFC的优点是___________________________。

Ⅱ．(5)25℃时，用0.1mol/L的CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol/L的NaOH溶液，当滴加VmLCH3COOH溶液时，混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的电离平衡常数为Ka，忽略混合时溶液体积的变化，Ka的表达式为___________。

(6)常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Ka1(H2SO3)＝1.8×10-2，Ka2(H2SO3)＝6.0×10-9，忽略SO32-的第二步水解，则Ksp(CaSO3)＝_________________。

Answer 1

【答案】 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑ 促进Al3+、Fe3+水解生成了聚合氯化铝铁（PAFC） 2Cl--2e-=Cl2↑ 聚合氯化铝铁（PAFC）净水效率高，pH适用范围广 Ka= 4.2×10-9

【解析】（1）滤渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“纯碱混合焙烧”后，再次酸浸，烘干得到SiO2，故纯碱混合焙烧后，生成Na2SiO3，它们分别发生反应的化学方程式为Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ 、Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑ ；

（2滤液中有Al3+、Fe3+，混合后“蒸发”得到[Al2(OH)nCl6－n]m·[Fe2(OH)xCl6－x]y，故其作用是促进Al3+、Fe3+水解生成了聚合氯化铝铁（PAFC）；

（3）电解氯化钠溶液，阳极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑；

（4）PAFC、无水AlCl3、FeCl3·6H2O用量均为25 mg·L-1时，处理不同pH污水的浊度去除率图中，PAFC曲线pH适用范围广，净水效率高；

Ⅱ．(5) 当滴加VmLCH3COOH溶液时，混合溶液的pH=7，此时氢离子和氢氧根离子浓度相等，都是10-7mol/L，根据电荷守恒，钠离子浓度等于醋酸根离子浓度，c（Na+）=,CH3COOH的电离平衡常数为Ka=-7=;

(6) 由Ka2（H2SO3）=6.0×10-9可知SO32-+H2OHSO3-+OH-的水解Kh==1.67×10-4，常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为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。