Question

【題目】富鐵鋁土礦（主要含有A12O3、Fe2O3、FeO和SiO2）可制備新型凈水劑液體聚合硫酸鋁鐵[AlaFeb（OH）m（SO4）n]．研究發現，當a=b時凈水效果最好．工藝流程如下（部分操作和產物略）：

（1）A12O3與H2SO4發生反應的離子方程式是 ．
（2）測得濾液中 ＞1．加入FeSO47H2O和H2O2的作用是（結合化學用語說明） ．
（3）將溶液A電解得到液體聚合硫酸鋁鐵．裝置如圖所示（陰離子交換膜只允許陰離子通過，電極為惰性電極）
①陰極室的電極反應式是 ．
②電解過程陽極室溶液pH的變化是（填“增大”、“減小”或“不變”）．
③簡述在反應室中生成液體聚合硫酸鋁鐵的原理 ．

Answer 1

【答案】
（1）Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
（2）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，補充Fe3+
（3）2H++2e﹣=H2↑；減小；電解過程中反應室中的SO42﹣通過陰離子交換膜進入陽極室，陰極室中的OH﹣通過陰離子交換膜進入反應室，生成聚合硫酸鋁鐵
【解析】解：（1.）硫酸溶解氧化鋁生成硫酸鋁和水，反應的離子方程式為：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，所以答案是：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
（2.）因濾液中 ＞1，加入綠礬晶體引入Fe2+ ， 并利用過氧化氫氧化得到Fe3+ ， 補充溶液里的Fe3+ ， 使 =1，其中氧化Fe2+的離子反應式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，所以答案是：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，補充Fe3+；
（3.）①陰極上氫離子得電子生成氫氣，則陰極的電極反應式為：2H++2e﹣=H2↑；所以答案是：2H++2e﹣=H2↑；②陽極上水電離的OH﹣被氧化，促進水的電離，陽極周圍溶液里H+濃度增大，溶液的pH減小，所以答案是：減小；③陰離子交換膜只允許陰離子通過，電解過程中反應室中的氯離子通過陰離子交換膜進入陽極室，陰極室中的氫氧根離子進入反應室生成Alm（OH）nCl3m﹣n；所以答案是：電解過程中反應室中的SO42﹣﹣通過陰離子交換膜進入陽極室，陰極室中的OH﹣通過陰離子交換膜進入反應室，生成聚合硫酸鋁鐵．