PAFC{聚合碱式氯化铝铁,通式:[FeaAlb(OH)xCly]n}是一种新型的无机高分子絮凝剂.以高铁铝土矿、硫酸厂渣尘为配料(主要成分:Al2O3、Fe2O3 , 杂质FeO、SiO2等)为原料

所属学校:学历教育 科目:高中化学 2024-10-27 11:18:37 高中化学

PAFC{聚合碱式氯化铝铁,通式:[FeaAlb(OH)xCly]n}是一种新型的无机高分子絮凝剂.以高铁铝土矿、硫酸厂渣尘为配料(主要成分:Al2O3、Fe2O3 , 杂质FeO、SiO2等)为原料制取PAFC的实验流程如下: 1

(1)为提高“酸溶”速率,除适当增大盐酸浓度外,还可采取的措施有______(举一例).

(2)“酸溶”时,Al2O3与盐酸反应的化学方程式为______ , 滤渣1的主要成分为______(写化学式)

(3)“氧化”时,NaClO3氧化Fe2+ , 本身被还原为Cl﹣ , 该反应的离子方程式为______ .

(4)“聚合”时,若将溶液pH调得过高,可能造成的影响是______ .

(5)2 是衡量PAFC净水效果的重要参数之一,某合作学习小组的同学拟通过实验确定产品中 2 的比值. 步骤1.准确称取5.710g样品,溶于水,加入足量的稀氨水,过滤,将滤渣灼烧至质量不再变化,得到3.350g固体.

步骤2.另准确称取2.855g样品,溶于足量NaOH溶液,过滤,充分洗涤,将滤渣灼烧至质量不再变化,得到固体0.4000g.

①通式[FeaAlb(OH)xCly]n中,a、b、x、y的代数关系式为______

②产品中n(Al)/n(Fe)的比值为______ .

【答案】

(1)升高反应温度或减少固体配料的粒直径

(2)Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;SiO2

(3)ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O

(4)铁转化为Fe(OH)3沉淀,铝转化为Al(OH)3或AlO2﹣

(5)3a+3b=x+y;5:1

【解析】

解:(1)根据影响反应速率的因素可知,为提高“酸溶”速率可采取的措施是升高反应温度或减少固体配料的粒直径, 所以答案是:升高反应温度或减少固体配料的粒直径;(2)Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水,反应的方程式为Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,根据上面的分析可知滤渣1的主要成份为SiO2 ,

所以答案是:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;SiO2;(3)NaClO3氧化Fe2+ , 本身被还原为Cl﹣ , 反应的离子方程式为ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O,

所以答案是:ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O;(4)根据铁离子和铝离子的性质可知,如果溶液的pH值过高,则会生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸盐,

所以答案是:铁转化为Fe(OH)3沉淀,铝转化为Al(OH)3或AlO2﹣;(5)①根据化合物中元素的化合价为零可得关系式3a+3b=x+y,

所以答案是:3a+3b=x+y;②根据题意,由步骤2 在2.855g样品中:160g•mol﹣1×n(Fe2O3)=0.4000g,n(Fe2O3)=0.0025mol,相当于5.710g样品中含n(Fe2O3)=0.0050mol,

由步骤1在5.710g样品中:102g•mol﹣1×n(Al2O3)+160g•mol﹣1×n(Fe2O3)=3.350g;102g•mol﹣1×n(Al2O3)=3.350g﹣2×0.4000g,所以n(Al2O3)=0.025mol

则n(Al)/n(Fe)= 1 =5:1,

所以答案是:5:1.

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