Question

某地煤矸石经预处理后含SiO₂(63%)、Al₂O₃(25%)、Fe₂O₃(5%)及少量钙镁的化合物等，一种综合利用煤矸石的工艺流程如下图所示。

         

(1)写出“酸浸”过程中主要反应的离子方程式(任写一个)：

                                                                   。

(2)物质X的化学式为________。“碱溶”时反应的离子方程式为_____________________________。

(3)已知Fe^3＋开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2，Al^3＋开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4。为了获得Al(OH)₃产品，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO₃一种试剂，后续的操作过

程是                                 ，再加入CaCO₃调节pH到5.4，过滤得到Al(OH)₃

(4)以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向AlCl₃饱和溶液中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl₃·6H₂O晶体。结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：                                                                             。

Answer 1

(1)Al₂O₃＋6H^＋===2Al^3＋＋3H₂O   【 或Fe₂O₃＋6H^＋===2Fe^3＋＋3H₂O 】

  (2)CO₂　    Al(OH)₃＋OH^－===AlO＋2H₂O

  (3)加入CaCO₃调节pH到3.2，过滤除去Fe(OH)₃后

  (4)AlCl₃饱和溶液中存在溶解平衡AlCl₃·6H₂O(s)Al^3＋(aq)＋3Cl^—(aq)＋6H₂O(l)，通入

   HCl气体使溶液中的c(Cl^－)增大，平衡向析出固体的方向移动，从而析出AlCl₃·6H₂O晶体。