Question

【題目】某火電廠收捕到的粉煤灰的主要成分為SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。研究小組對其進行綜合處理的流程如下：Ksp[ Al(OH)3]=1.0×10-34 Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10 -38。已知:：“酸浸”后鈦主要以TiOSO4形式存在，強電解質TiOSO4在溶液中僅能電離SO42-和一種陽離子，該離子會水解，下列說法不正確的是

A.“酸浸”時TiO2發生反應的離子方程式為TiO2 +2H+= =TiO2+ +H2O

B.“結晶”時溫度需控制在70℃以上，溫度過低TiO2xH2O產率降低

C.為使濾渣2沉淀完全，需“調pH"最小為4.3

D.MgCl2溶液制備MgCl26H2O需要在HCl的氣氛下蒸發濃縮

Answer 1

【答案】B

【解析】

粉煤灰的主要成分為SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等，加入硫酸酸浸過濾得到濾渣1和濾液，氧化鋁溶解生成硫酸鋁，氧化亞鐵溶解生成硫酸亞鐵，氧化鐵溶解生成硫酸鐵，氧化鎂溶解生成硫酸鎂，“酸浸”后鈦主要以TiOSO4形式存在，濾渣為二氧化硅，加入鐵粉還原鐵離子生成亞鐵離子，結晶析出硫酸亞鐵晶體，過濾，得到濾液1含硫酸鋁、硫酸鎂、TiOSO4、少量硫酸亞鐵，水解過濾，TiOSO4生成TiO2xH2O，經酸洗水洗干燥和灼燒后得到TiO2，濾液2中含硫酸鋁和硫酸鎂、少量硫酸亞鐵，加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，調節溶液pH使鋁離子和鐵離子全部沉淀，過濾得到濾渣2為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀，濾液3含硫酸鎂，最終獲取MgCl2·6H2O。

A. 根據題干信息知“酸浸”后TiO2反應生成TiOSO4，TiOSO4電離產發生SO42-和TiO2+，則反應的離子方程式為TiO2 +2H+= =TiO2++H2O，故A正確；

B. “結晶”需控制在70℃左右，溫度過高會導致TiO2+提前水解混入硫酸亞鐵晶體，降低TiO2xH2O的產量，故B錯誤；

C. 調節溶液pH目的是鋁離子、鐵離子沉淀完全除去，因Ksp[ Al(OH)3]=1.0×10-34 ，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，陰陽離子比相同，Ksp[ Al(OH)3] ＞Ksp[Fe(OH)3]，則鋁離子沉淀完全對應溶液pH最小，結合溶度積常數計算，c3(OH-)=，c(OH-)=10-9.6mol/L，c(H+)=，pH=4.3，故C正確；

D. 用MgCl2溶液制備MgCl26H2O，需要蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥等；因為加熱蒸發促進氯化鎂水解，為抑制氯化鎂水解應在HCl的氣氛下蒸發濃縮，故D正確；

故選B。