Question

某地煤矸石经预处理后含SiO₂（63%）、Al₂O₃（25%）、Fe₂O₃（5%）等，一种综合利用工艺设计如下：

（1）“酸浸”时，提高浸出速率的具体措施有_____________  ，________________（写出两个）

（2）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为：_________________________，________________

（3）“碱溶”的目的是_________________________     物质X的化学式为__________________

（4）从流程中分离出来的Fe(OH)₃沉淀可在碱性条件下用KClO溶液处理，制备新型水处理剂高铁酸钾（K₂FeO₄)，该反应的离子方程式为：__________________________________________

Answer

增大盐酸的浓度 升高反应温度､煤矸石研磨成粉末､搅拌等(任写两个) Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 将Al(OH)3转化为AlO2-,以便和Fe(OH)3分离 CO2 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O

【解析】（1）“酸浸”时，提高浸出速率的具体措施有增大盐酸的浓度、升高反应温度、煤矸石研磨成粉末、充分搅拌等；（2）根据煤矸石经预处理后所含成分可知，能与HCl主要反应的为Al2O3、Fe2O3，其反应的离子方程式为：Al2O3+6H+==2Al3++3H2O、 Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O ；（3）因Al(OH)3是两性氢氧化物，既能溶于强酸，又能溶于强碱，向沉淀中加入碱时，反应的离子方程式为：Al(OH)3 +OH—=AlO2—+2H2O，将Al(OH)3转化为AlO2-,以便和Fe(OH)3分离；酸浸后的溶液呈酸性，一方面是剩余的HCl，另一方面是Al3++3H2O Al(OH)3+3H+、Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的水解呈酸性，加入CaCO3后与其H+反应生成物质X为CO2；（4）Fe(OH)3在碱性条件与KClO反应生成高铁酸钾（K2FeO4)、氯化钾和水，反应的离子方程式为：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。

点睛：考查化学工艺流程图。主要考查有离子方程式、影响化学反应速率的因素、元素及其化合物的性质、调节溶液的pH值除杂、沉淀溶解平衡。合理分析流程是解决本题的关键。