Question

(12分)聚合硫酸鐵鋁(PFAS)是一種新型高效水處理劑。利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、FeO、SiO2等)為鐵源、粉煤灰(主要成分為Al2O3、Fe2O3、FeO等)為鋁源，制備PFAS的工藝流程如下：

（1）“堿溶”時，Al2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（2）“酸溶Ⅱ”時，F(xiàn)e3O4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

（3）“濾渣Ⅰ”、“濾渣Ⅱ”在本流程中能加以利用的是 。

（4）“氧化”時應(yīng)控制溫度不超過57℃，其原因是 。

（5）“氧化”時若用酸性高錳酸鉀溶液代替，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。

（6）酸度對絮凝效果和水質(zhì)有顯著影響。若產(chǎn)品中殘留過多，使用時產(chǎn)生的不良后果是

Answer 1

（12分）（1）Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O（2分）

（2）Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O（2分）（3）濾渣Ⅰ（2分）；（4）溫度過高，H2O2會分解（2分）

（5）2Fe2＋＋MnO2＋4H＋＝2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O（2分）

（6）硫酸抑制Al3＋和Fe3＋水解，降低絮凝效果；水的酸度增大，影響水質(zhì)（2分）

【解析】

試題分析：（1）“堿溶”時，兩性氧化物Al2O3與NaOH發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaAlO2和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O；（2）礦渣用硫酸溶解時，F(xiàn)e3O4與硫酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鐵、硫酸亞鐵和水。發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。（3）“濾渣Ⅰ”的成分是Fe2O3、FeO ；“濾渣Ⅱ”的成分是SiO2。根據(jù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知在本流程中能加以利用的是濾渣Ⅰ；（4）用H2O2可以把Fe2+氧化為Fe3+，但是若氧化溫度過高。H2O2就會發(fā)生分解反應(yīng)而失去氧化作用，所以應(yīng)控制溫度不超過57℃；（5）“氧化”時若用酸性高錳酸鉀溶液代替，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，可知發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Fe2＋＋MnO2＋4H＋＝2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O；（6）酸度對絮凝效果和水質(zhì)有顯著影響。若產(chǎn)品中殘留酸過多，使用時會抑制Al3＋和Fe3＋水解，降低絮凝效果；而且水的酸度增大，影響水質(zhì)。因此要嚴(yán)格控制溶液的酸度。

考點：考查聚合硫酸鐵鋁工藝流程的知識。主要包括反應(yīng)條件的控制、離子方程式的書寫、鹽的水解、物質(zhì)循環(huán)利用的知識。