Question

【題目】某地煤矸石經(jīng)預(yù)處理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量鈣鎂的化合物等，一種綜合利用工藝設(shè)計(jì)如圖：
（1）“酸浸”過程中主要反應(yīng)的離子方程式為：、 ．
（2）“酸浸”時(shí)，提高浸出速率的具體措施有、 ． （寫出兩個(gè)）
（3）“堿溶”的目的是 ． 物質(zhì)X的電子式為 ． 該工藝設(shè)計(jì)中，過量X參與反應(yīng)的離子方程式是： ．
（4）從流程中分離出來的Fe（OH）3沉淀可在堿性條件下用KClO溶液處理，制備新型水處理劑高鐵酸鉀（K2FeO4），該反應(yīng)的離子方程式為： ．

Answer 1

【答案】
（1）Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
（2）增大酸的濃度；升高溫度
（3）發(fā)生反應(yīng)為Al（OH）3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O，將Al（OH）3 轉(zhuǎn)化為AlO2﹣ ， 以便和Fe（OH）3分離；；AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3﹣
（4）2Fe（OH）3+3ClO﹣+4OH﹣=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O
【解析】解：含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量鈣鎂的化合物用鹽酸酸浸發(fā)生的反應(yīng)為：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；則過濾的溶液為氯化鐵和氯化鋁的溶液，加碳酸鈣消耗溶液中的氫離子使三價(jià)鐵離子、三價(jià)鋁離子都水解生成氫氧化鐵、氫氧化鋁的沉淀，所以再加入氫氧化鈉，只要?dú)溲趸�鋁溶解反應(yīng)為：Al（OH）3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O，所得溶液為偏鋁酸鈉溶液再通入二氧化碳進(jìn)一步反應(yīng)又生成氫氧化鋁；（1）氧化鋁和氧化鐵都能和鹽酸反應(yīng)生成鹽和水，反應(yīng)方程式分別是：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O， 所以答案是：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；（2）酸的濃度、溫度、反應(yīng)物接觸面積、是否充分?jǐn)嚢�、反�?yīng)時(shí)間等都影響反應(yīng)速率，所以答案是：增大酸的濃度；升高溫度；（3）氯化鋁和氯化鐵水解都生成鹽酸，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和二氧化碳，所以物質(zhì)X是二氧化碳，氫氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性偏鋁酸鈉而氫氧化鐵不溶于氫氧化鈉，可以利用堿溶分離氫氧化鋁和氫氧化鐵，二氧化碳電子式為 ，過量的二氧化碳和偏鋁酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸氫根離子，反應(yīng)為AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3﹣ ， 所以答案是：發(fā)生反應(yīng)為Al（OH）3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O，將Al（OH）3 轉(zhuǎn)化為AlO2﹣ ， 以便和Fe（OH）3分離； ；AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3﹣；（4）用FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)生成K2FeO4 ， 氯化鉀和水，反應(yīng)的離子方程式為2Fe（OH）3+3ClO﹣+4OH﹣=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O，所以答案是：2Fe（OH）3+3ClO﹣+4OH﹣=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O．