Question

【題目】我國火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3等．一種利用粉煤灰制取氧化鋁、硫酸鐵溶液、二氧化硅的工藝流程如下：
（1）操作i的名稱為
（2）工業上若需加快粉煤灰與NaOH溶液反應的浸出速率，可采取的措施有（寫兩點即可）．
（3）寫出固體A溶解在稀硫酸中所得溶液與H2O2反應的離子方程式 ．
（4）以上流程中可以循環利用的物質是（填化學式）．
（5）某科研小組用硫酸作為浸取液，浸取粉煤灰中的鋁元素和鐵元素，在104℃用硫酸浸取時，鋁的浸取率與時間的關系如圖1，適宜的浸取時間為h；鋁的浸取率與的關系如圖2所示，從浸取率角度考慮，三種助溶劑NH4F、KF及NH4F與KF的混合物，在相同時，浸取率最高的是（填化學式）．
（6） 電池是一種新型安全電池，廣泛用于軍事領域，其電池總反應為：2Al+3AgO+2OH﹣+3H2O═2[Al（OH）4]﹣+3Ag，則該電池工作時正極的電極反應方程式為 ， 若電池產生6mol電子轉移，整體上分析電池負極消耗的OH﹣物質的量最終為mol．

Answer 1

【答案】
（1）過濾
（2）升溫、增加NaOH溶液濃度、將粉煤灰研磨粉碎等
（3）H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O
（4）NH4Cl
（5）2；NH4F
（6）AgO+2e﹣+H2O=Ag+2OH﹣；2
【解析】解：粉煤灰（主要成分為SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3等），加入NaOH溶液使SiO2、Al2O3溶解，生成濾液C中含有Na2SiO3和NaAlO2 ， Fe2O3、FeO和氫氧化鈉不反應，所以固體A為Fe2O3、FeO混合物，過濾后，A中加雙氧水和硫酸，雙氧水能氧化亞鐵離子，得溶液B為Fe2（SO4）3溶液，濾液中通入過量鹽酸，得固體D為H2SiO3 ， 溶液F為氯化鋁溶液，D煅燒得E為SiO2 ， F溶液中通入氨氣得H為氫氧化鋁和溶液J為氯化銨，H煅燒得I為Al2O3 ， （1）加入過量NaOH溶液后，只有FeO、Fe2O3不反應，SiO2與Al2O3轉化為可溶性的Na2SiO3和NaAlO2 ， 通過過濾實現FeO、Fe2O3分離，所以操作i的名稱為過濾， 所以答案是：過濾；（2）根據影響化學反應速率的因素分析，可采取如升溫、增加NaOH溶液濃度、將粉煤灰研磨粉碎等措施，
所以答案是：升溫、增加NaOH溶液濃度、將粉煤灰研磨粉碎等；（3）固體A為FeO、Fe2O3 ， 首先FeO和Fe2O3溶解在稀硫酸中生成FeSO4、Fe2（SO4）3 ， Fe2+被H2O2氧化生成Fe3+：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O，
所以答案是：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；（4）根據流程圖可知，NH4Cl為可循環利用物質，所以答案是：NH4Cl；（5）根據圖1可知，2h時鋁的浸出率達到最大值，所以適宜的浸取時間為2h，根據圖2可知，當時，NH4F助溶劑對鋁的浸出率最高，
所以答案是：2； NH4F；（6）根據電池總反應可知，AgO為電池正極材料，電池工作時，AgO得到電子生成Ag，其電極反應為：AgO+2e﹣+H2O=Ag+2OH﹣ ， 有6mol電子轉移，則正極生成6molOH﹣ ， 負極電極反應為：Al﹣3e﹣+4OH﹣=[Al（OH）4]﹣ ， 負極消耗8molOH﹣ ， 由于正極產生的6molOH﹣向著負極遷移，所以電池最終消耗2molOH﹣ ， 也可根據電池總反應得出消耗2molOH﹣ ，
所以答案是：AgO+2e﹣+H2O=Ag+2OH﹣； 2．