Question

【題目】一種用鋁土礦和硫鐵礦燒渣（配料中含Al2O3、Fe2O3、FeO及SiO2等）為原料制備無機高分子絮凝劑聚合堿式氯化鋁鐵的流程如下：

（提示：SiO2為難溶于鹽酸的固體）

（1）配料中屬于兩性氧化物的是_________________，步驟Ⅱ酸溶時，Al2O3被溶解的離子方程式為___________________________________。

（2）“濾渣1”的主要成分為________（填化學式）。

（3）步驟Ⅳ加入H2O2溶液的目的是__________，發生反應的離子方程式為____________。

（4）步驟Ⅴ加入適量NaOH溶液發生反應生成聚合堿式氯化鋁鐵，若NaOH過量，可能造成的影響是_________；步驟Ⅵ包含的操作有________、洗滌、干燥。

（5）測定聚合堿式氯化鋁鐵[FeaAlb(OH)xCly]n中n(Fe)/n(Al)的比值的步驟如下：

步驟1：準確稱取產品5.7100g溶于水，加入足量的稀氨水，過濾，將濾渣灼燒至質量不再變化，得到3.3500g固體。

步驟2：另準確稱取相同質量樣品，溶于足量NaOH溶液，過濾，充分洗滌，將濾渣灼燒至質量不再變化，得到固體0.8000g。

計算產品中的比值為____________。

Answer 1

【答案】Al2O3 Al2O3+ 6H+＝2Al 3++3H2O SiO2 把溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子 2Fe2++ H2O2+2H+= 2Fe3++2H2O 得到的是Fe(OH)3和NaAlO2，產率降低 過濾 1:5

【解析】

鋁土礦和硫鐵礦燒渣酸溶時，生成氯化鋁、氯化鐵和氯化亞鐵的混合溶液，二氧化硅不溶于酸，則濾渣1為二氧化硅；過氧化氫能與亞鐵離子反應生成鐵離子，向溶液中加入適量NaOH溶液發生反應生成聚合堿式氯化鋁鐵。

(1)配料中的氧化鋁為兩性氧化物；步驟Ⅱ酸溶時，氧化鋁與鹽酸反應生成氯化鋁和水，離子方程式為Al2O3+ 6H+＝2Al 3++3H2O；

(2)分析可知，濾渣1為二氧化硅；

(3)酸溶時溶液中含有亞鐵離子，加入H2O2溶液可使亞鐵離子變為鐵離子，反應的離子方程式為2Fe2++ H2O2+2H+= 2Fe3++2H2O；

(4)若加入過量的NaOH時，無機高分子絮凝劑聚合堿式氯化鋁鐵中的Al元素變為偏鋁酸鈉，鐵元素變為氫氧化鐵沉淀；步驟Ⅵ中，可經過過濾、洗滌、干燥可得到無機高分子絮凝劑聚合堿式氯化鋁鐵；

(5) 步驟1中得到的固體為氧化鐵和氧化鋁的混合物；步驟2中得到的固體為氧化鐵，質量為0.8000g，其物質的量為0.005mol；則氧化鋁的質量為3.3500-0.80000=2.5500g，物質的量為0.025mol，則n(Fe):n(Al)=0.005:0.025=1:5。