Question

【题目】“一酸两浸，两碱联合”法是实现粉煤灰（含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等）综合利用的新工艺。工业流程如下：

回答下列问题：

（1）聚合氯化铝铁（PAFC）化学式为[Al2(OH)nCl6－n]m·[Fe2(OH)xCl6－x]y，是一种新型高效的净水剂，PAFC中铁元素的化合价为___________。

（2）“一酸两浸”中的酸是________________（填化学式）。

（3）实际工业中“酸浸”、“碱浸”均不能充分反应，滤渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“纯碱混合焙烧”中，它们分别发生反应的化学方程式为__________、________。

（4）“滤液B”的主要溶质有_________（填化学式）。滤液混合后“蒸发”的作用是__________________。

（5）“电解”时阳极的电极反应式为_______________。

（6）PAFC、无水AlCl3、FeCl3·6H2O用量均为25 mg·时，处理不同pH污水的浊度去除率如图所示，PAFC的优点是________。

Answer 1

【答案】 +3 HCl Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑ AlCl3、NaCl 促进Al3+、Fe3+水解生成了聚合氯化铝铁（PAFC） 2Cl-2e－ = Cl2↑ 聚合氯化铝铁（PAFC）净水效率高，pH适用范围广

【解析】（1）由Fe2(OH)xCl6－x中元素化合价代数和等于零求得，铁元素的化合价为+3。（2）由最后产品含有氯元素分析可知，此酸是盐酸，即HCl；（3）SiO2、Al2O3分别与纯碱混合焙烧（类似工业制玻璃的反应），化学方程式为：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ 、Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑；（4）生成的Na2SiO3、NaAlO2经盐酸酸浸后生成硅酸沉淀、氯化铝溶液、氯化钠溶液；加热可促进铝离子、铁离子水解生成聚合氯化铝铁；（5）电解熔融氯化钠，在阳极得到氯气，电极反应式为：2Cl-2e－ = Cl2↑；（6）由实验图示对比分析可知，PAFC净化作用pH范围为3—10，净化率非常高，而无水AlCl3、FeCl3·6H2O净化率比较低且作用时受溶液pH的范围的限制。