Question

【題目】“一酸兩浸，兩堿聯合”法是實現粉煤灰（含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等）綜合利用的新工藝。工業流程如下：

回答下列問題：

（1）聚合氯化鋁鐵（PAFC）化學式為[Al2(OH)nCl6－n]m·[Fe2(OH)xCl6－x]y，是一種新型高效的凈水劑，PAFC中鐵元素的化合價為___________。

（2）“一酸兩浸”中的酸是________________（填化學式）。

（3）實際工業中“酸浸”、“堿浸”均不能充分反應，濾渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“純堿混合焙燒”中，它們分別發生反應的化學方程式為__________、________。

（4）“濾液B”的主要溶質有_________（填化學式）。濾液混合后“蒸發”的作用是__________________。

（5）“電解”時陽極的電極反應式為_______________。

（6）PAFC、無水AlCl3、FeCl3·6H2O用量均為25 mg·時，處理不同pH污水的濁度去除率如圖所示，PAFC的優點是________。

Answer 1

【答案】 +3 HCl Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑ AlCl3、NaCl 促進Al3+、Fe3+水解生成了聚合氯化鋁鐵（PAFC） 2Cl-2e－ = Cl2↑ 聚合氯化鋁鐵（PAFC）凈水效率高，pH適用范圍廣

【解析】（1）由Fe2(OH)xCl6－x中元素化合價代數和等于零求得，鐵元素的化合價為+3。（2）由最后產品含有氯元素分析可知，此酸是鹽酸，即HCl；（3）SiO2、Al2O3分別與純堿混合焙燒（類似工業制玻璃的反應），化學方程式為：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ 、Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑；（4）生成的Na2SiO3、NaAlO2經鹽酸酸浸后生成硅酸沉淀、氯化鋁溶液、氯化鈉溶液；加熱可促進鋁離子、鐵離子水解生成聚合氯化鋁鐵；（5）電解熔融氯化鈉，在陽極得到氯氣，電極反應式為：2Cl-2e－ = Cl2↑；（6）由實驗圖示對比分析可知，PAFC凈化作用pH范圍為3—10，凈化率非常高，而無水AlCl3、FeCl3·6H2O凈化率比較低且作用時受溶液pH的范圍的限制。