Question

以粉煤灰（主要成分为Al₂O₃和SiO₂，还含有少量的FeO、Fe₂O₃等）为原料制备Al₂O₃的流程如下：

（1）“酸浸”时需加入过量的稀硫酸，目的是提高浸取率和            ；滤渣的主要成分是            。

（2）“氧化”过程中，加入H₂O₂发生反应的离子方程式为              。

（3）“提纯”过程中，当加入NaOH溶液达到沉淀量最大时，溶液中c（SO₄^2－）∶c（Na^＋）＝            。

（4）已知K_sp[Fe（OH）₃]＝1×10^－39。“提纯”过程中，当c（Fe³⁺）<10^－6 mol ·L^－1时，溶液中c（OH^－）>        mol ·L^－1。

（5）“沉淀”过程中，通入过量CO₂时发生反应的化学方程式为             。

Answer

（1）抑制Al3+水解（或为后续反应提供H+），SiO2；

（2）2Fe2+ + H2O2 + 2H+＝2Fe3+ + 2H2O；（3）1∶2；

（4）1×10—11；（5）NaAlO2+ CO2 + 2H2O＝Al（OH）3↓+NaHCO3。

【解析】

试题分析：（1）根据含有成分，加入硫酸发生的反应是Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O，FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，加入硫酸的目的可以提高浸取率和抑制Al3＋的水解，SiO2是不溶于水，不溶于酸，因此滤渣是SiO2；（2）过氧化氢具有强氧化性，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，离子反应方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；（3）加入NaOH溶液，达到沉淀量最大，发生Al3＋＋3OH－=Al（OH）3↓，Fe3＋＋3OH－=Fe（OH）3↓，此时溶液中溶质为Na2SO4，即c（SO42－）:c（Na2＋）=1：2；（4）根据Ksp=c（Fe3＋）×c3（OH－），因为c（Fe3＋）<10－6mol·L－1，c（OH－）>10－11mol·L－1；（5）利用碳酸的酸性强于偏铝酸，因此有：NaAlO2+ CO2 + 2H2O＝Al（OH）3↓+NaHCO3。

考点：考查元素及其化合物的性质、难溶电解质的溶度积等知识。