Question

[化学选修——2：化学与技术]我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃等。一种利用粉煤灰制取氧化铝、硫酸铁溶液、二氧化硅的工艺流程如下：

（1）操作i的名称为          。

（2）工业上若需加快粉煤灰与NaOH溶液反应的浸出速率，可采取的措施有         (写两点即可)。

（3）写出固体A溶解在稀硫酸中所得溶液与H₂O₂反应的离子方程式                  。

（4）以上流程中可以循环利用的物质是         (填化学式)。

（5）某科研小组用硫酸作为浸取液，浸取粉煤灰中的铝元素和铁元素，在104℃用硫酸浸取时，铝的浸取率与时间的关系如图1，适宜的浸取时间为     h；铝的浸取率与的关系如图2所示，从浸取率角度考虑，三种助溶剂NH₄F、KF及NH₄F与KF的混合物，在相同时，浸取率最高的是        (填化学式)。

（6）Al/AgO电池是一种新型安全电池，广泛用于军事领域，其电池总反应为：2Al ＋ 3AgO ＋ 2OH^―＋ 3H₂O2[Al(OH)₄]^―＋ 3Ag，则该电池工作时正极的电极反应方程式为            ，若电池产生6mol电子转移，整体上分析电池负极消耗的OH^―物质的量最终为     mol。

Answer

（1）过滤

（2）升温、增加NaOH溶液浓度、将粉煤灰研磨粉碎(以上任意两点即可)

（3）H2O2＋2H＋＋2Fe2＋2Fe3＋＋2H2O

（4）NH4Cl

（5）2 NH4F

（6）AgO ＋ 2e-＋ H2OAg ＋ 2OH- 2

【解析】

试题分析：（1）操作i是将不溶固体从溶液里分离出来，应该属过滤操作；

（2）结合影响反应速率的因素，可通过升温、增加NaOH溶液浓度或将粉煤灰研磨粉碎来快粉煤灰与NaOH溶液反应的浸出速率；

（3）固体A为FeO和Fe2O3溶解在稀硫酸中所得溶液Fe2+与H2O2反应的离子方程式：

H2O2＋2H＋＋2Fe2＋2Fe3＋＋2H2O

（4）从流程图中可以循环利用的物质是NH4Cl；

（5）适宜的浸取时间为2h；浸取率最高的是NH4F；

（6）正极发生还原反应，电极反应式为：AgO ＋ 2e-＋ H2OAg ＋ 2OH- 当转移6mol电子时，参加反应的Al为2mol，结合总反应式2Al ＋ 3AgO ＋ 2OH―＋ 3H2O2[Al(OH)4]―＋ 3Ag可知整体消耗OH―物质的量最终为2mol。

考点：混合物的分离操作，考查反应速率的影响因素、原电池原理等。