Question

【題目】粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物，我國火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO、MgO等、利用粉煤灰可制備污水處理的混凝劑(PAFC)及其他化工產(chǎn)品，其下藝流在如下:

（1）PAFC名稱是聚合氧化鋁鐵，其化學式為[Al2(OH)nCl6-n][Fe2(OH)NCl6-N]M，化學式中n、m、N、M均為整數(shù)。已知堿式氯化鎂[Mg(OH)2·MgCl2],]可改寫為氧化物和氯化物形式2MgO·2HCl，則PAFC改寫為氧化物和氯化物形式為__________________。

（2）“酸浸”操作中加入的酸為_______(填字母)

a.稀硫酸 b.濃硫酸 c.稀鹽酸 d.稀硝酸

為了提高“酸浸”速率,可采取的措施為___________________。(填兩種即可)。

（3）“堿浸"用的是NaOH溶液。該反應的離子方程式為_______________。

（4）“粗鹽溶液”“精制”后的“電解”操作中，陰極反應為________________。

（5）常溫時，測得流程圖中“粗鹽溶液”中c(Ca2+)=c(Mg2+)=0.01mol/L，若溶液中陽離子的濃度為1.0×10-5mol/L時可認為該離子除去干凈,則Mg2+除干凈時的pH=___,此時Ca2+的濃度___。{忽略加入堿液所導致的溶液體積變化；Ksp[Ca(OH)2] =6.0×10-6，Ksp[Mg(OH)2]=2.0×10-11，1g2=0.31}

Answer 1

【答案】 [Al2O3·（n-3)H2O·（6-n)HCl]m·[Fe2O3·（N-3)H2O·(6- N) HCl]M c 使用濃度較大的酸、適當提高“酸浸”溫度、攪拌 SiO2 +2OH-=SiO32-+H2O 2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H+ +2e - =H2↑ 11.15 0.07 mol．L-1

【解析】（1）PAFC名稱是聚合氧化鋁鐵，其化學式為[Al2(OH)nCl6-n]m[Fe2(OH)NCl6-N]M，依據(jù)原子個數(shù)比不變，將其改寫成氧化物和氯化物的形式為[Al2O3·(n-3)H2O·(6-n)HCl]m·[Fe2O3·(N-3)H2O·(6- N) HCl]M。

（2）由PAFC 的組成可知，“酸浸”操作中加入的酸為鹽酸，選c。為了提高“酸浸”速率,可采取的措施有：使用濃度較大的酸、適當提高“酸浸”溫度、攪拌等等。

（3）“堿浸"用的是NaOH溶液，原料中的二氧化硅可溶于其中，該反應的離子方程式為SiO2 +2OH-=SiO32-+H2O。

（4）“粗鹽溶液”“精制”后的“電解”操作中，陰極上水電離的氫離子放電生成氫氣，電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H+ +2e - =H2↑。

（5）常溫時，測得流程圖中“粗鹽溶液”中c(Ca2+)=c(Mg2+)=0.01mol/L，若溶液中陽離子的濃度為1.0×10-5mol/L時可認為該離子除去干凈，則Mg2+除干凈時，根據(jù)氫氧化鎂的溶度積常數(shù)可以求出c(OH-)=，由水的離子積可以求出c(H+)=，則pH=11.15，此時Qc[Ca(OH)2]=0.01＜Ksp[Ca(OH)2]，所以Ca2+不會沉淀，其濃度仍為0.01 molL-1。