某地煤矸石經預處理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量鈣鎂的化合物等,一種綜合利用工藝設計如下:

(1)“酸浸”過程中主要反應的離子方程式為Al2O3+6H+═2Al3++3H2OAl2O3+6H+═2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2OFe2O3+6H+═2Fe3++3H2O.
(2)“酸浸”時鋁浸出率的影響因素可能有酸濃度酸濃度、溫度溫度.(寫出兩個)
(3)物質X的化學式為CO2CO2.“堿溶”時反應的離子方程式為Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2OAl(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O.
(4)已知Fe3+開始沉淀和沉淀完全的pH分別為2.1和3.2,Al3+開始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.1和5.4.為了獲得產品Al(OH)3,從煤矸石的鹽酸浸取液開始,若只用CaCO3一種試劑,后續操作過程是加入CaCO3調節pH到3.2,過濾除去Fe(OH)3后,再加入CaCO3調節pH到5.4,過濾得到Al(OH)3加入CaCO3調節pH到3.2,過濾除去Fe(OH)3后,再加入CaCO3調節pH到5.4,過濾得到Al(OH)3.
(5)以煤矸石為原料還可以開發其他產品,例如在煤矸石的鹽酸浸取液除鐵后,常溫下向AlCl3溶液中不斷通入HCl氣體,可析出大量AlCl3?6H2O晶體,結合化學平衡移動原理解釋析出晶體的原因:AlCl3飽和溶液中存在溶解平衡:AlCl3?6H2O(s)?Al3+(aq)+3Cl-(aq)+6H2O(l),通入HCl氣體使溶液中c(Cl-)增大,平衡向析出固體的方向移動從而析出AlCl3晶體AlCl3飽和溶液中存在溶解平衡:AlCl3?6H2O(s)?Al3+(aq)+3Cl-(aq)+6H2O(l),通入HCl氣體使溶液中c(Cl-)增大,平衡向析出固體的方向移動從而析出AlCl3晶體.
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【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用.
【答案】Al2O3+6H+═2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O;酸濃度;溫度;CO2;Al(OH)3+OH-=+2H2O;加入CaCO3調節pH到3.2,過濾除去Fe(OH)3后,再加入CaCO3調節pH到5.4,過濾得到Al(OH)3;AlCl3飽和溶液中存在溶解平衡:AlCl3?6H2O(s)?Al3+(aq)+3Cl-(aq)+6H2O(l),通入HCl氣體使溶液中c(Cl-)增大,平衡向析出固體的方向移動從而析出AlCl3晶體
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【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:112引用:7難度:0.5
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(1)焙燒時產生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
(3)根據下表數據:氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是發布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1