【題目】聚合硫酸鐵鋁(PFAS)是一種新型高效水處理劑。利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、FeO、SiO2等)為鐵源,粉煤灰(主要成分為Ai2O3 Fe2O3 、FeO等)為鋁源,制備PFAS的工藝流程如下:

1堿溶時(shí),Ai2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________ 。

2酸溶II”時(shí) ,Fe3O4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________

3濾渣I”、濾渣II”在本流程中能加以利用的是________

4)酸度對(duì)絮凝效果和水質(zhì)有顯著影響。若產(chǎn)品PFAS中殘留硫酸過多,使用時(shí)產(chǎn)生的不良后果是________。

【答案】Ai2O3+2NaOH=2NaAiO2 + H2O Fe3O4+ 8H+ =2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O 濾渣 硫酸抑制Ai3+ Fe3+水解,降低絮凝效果;水的酸度增大,影響水質(zhì)

【解析】

粉煤灰(主要成分為Al2O3、Fe2O3、FeO等),加入NaOH溶液使Al2O3溶解,其方程式為Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,氧化鐵、氧化亞鐵和氫氧化鈉不反應(yīng),通入過量CO2,發(fā)生的反應(yīng)為CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;再加入H2SO4時(shí),其反應(yīng)原理為2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O,結(jié)晶得到Al2(SO4)3晶體;硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、FeOSiO2等),向硫鐵礦燒渣中加入H2SO4,其方程式為FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O,二氧化硅與硫酸不反應(yīng),加入過氧化氫氧化亞鐵鹽為鐵鹽,結(jié)晶結(jié)晶制備PFAS。

(1)氧化鋁為兩性氧化物,堿溶時(shí),Al2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

(2)四氧化三鐵中鐵+2,+3,酸溶Ⅱ”時(shí),Fe3O4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O

(3)依據(jù)上述分析可知,濾渣Ⅰ”中含有Fe2O3FeO,濾渣Ⅱ”中含有SiO2,根據(jù)工藝流程,濾渣可加以利用;

(4)PFAS溶于水,產(chǎn)生Fe3+、Al3+Fe3+、Al3+水解生成氫氧化鋁膠體和氫氧化鐵膠體,能凈水,酸度對(duì)絮凝效果和水質(zhì)有顯著影響,若產(chǎn)品PFAS中殘留過多,使用時(shí)產(chǎn)生的不良后果是,因?yàn)?/span>Fe3+、Al3+水解均呈酸性,所以產(chǎn)品PFAS中硫酸殘留過多,會(huì)抑制Al3+、Fe3+水解,降低絮凝效果,并且酸度過大影響水質(zhì)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】(1)二氧化硫一空氣質(zhì)子交換膜燃料電池可以利用大氣所含SO2快速啟動(dòng),其裝置示意圖如圖:

①質(zhì)子的流動(dòng)方向?yàn)?/span>________________AB”BA”)。

②負(fù)極的電極反應(yīng)式為________________。

(2)工業(yè)上吸收和轉(zhuǎn)化SO2的電解裝置示意圖如下(A.B均為惰性電極):

B極接電源的________________極(負(fù))。

A極的電極反應(yīng)式是_________________。

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【題目】下列有關(guān)說法不正確的是( )

A.天然油脂都是混合物,沒有恒定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)

B.用飽和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中的乙酸

C.的名稱為2-乙基丙烷

D.有機(jī)物分子中所有碳原子不可能在同一個(gè)平面上

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【題目】中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB27602011)規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0.25g/L。某興趣小組用圖1裝置(夾持裝置略)收集某葡萄酒中SO2,并對(duì)含量進(jìn)行測(cè)定.

1)儀器A的名稱是_____,水通入A的進(jìn)口為_____。

2B中加入300.00mL葡萄酒和適量鹽酸,加熱使SO2全部逸出并與CH2O2完全反應(yīng),其化學(xué)方程式為_____。

3)除去C中過量的H2O2,然后用0.0900mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定前排氣泡時(shí),應(yīng)選擇圖2中的_____(填數(shù)字編號(hào));若滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH8.8,則選擇的指示劑為_____;若用50mL滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭?/span>“10”處,則管內(nèi)液體的體積(填序號(hào))__________(①=10mL,②=40mL,③<10mL,④>40mL)。

4)滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗NaOH溶液25.00mL,該葡萄酒中SO2含量為:_____g/L。

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【題目】下列生活中常見的過程或現(xiàn)象不屬于化學(xué)變化的是

A.天然氣燃燒

B.自然界中丁達(dá)爾效應(yīng)

C.蛋白質(zhì)受熱凝固

D.食醋除水垢

A.AB.BC.CD.D

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【題目】對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ~Ⅳ的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測(cè)正確的是

A.實(shí)驗(yàn)Ⅰ:液體分層,下層呈無色

B.實(shí)驗(yàn)Ⅱ:燒杯中先出現(xiàn)白色沉淀,后溶解

C.實(shí)驗(yàn)Ⅲ:試管中有紅色沉淀生成

D.實(shí)驗(yàn)Ⅳ:放置一段時(shí)間后,飽和CuSO4溶液中出現(xiàn)藍(lán)色晶體

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【題目】金剛烷是一種是重要的化工原料,工業(yè)上可通過下列途徑制備:

1)環(huán)戊二烯分子中最多有________個(gè)原子共面。

2)金剛烷的分子式為________,其分子中的CH2基團(tuán)有________個(gè);

3)下面是以環(huán)戊烷為原料制備環(huán)戊二烯的合成路線

其中,反應(yīng)①還需要的反應(yīng)試劑是______,反應(yīng)類型是____,反應(yīng)③的反應(yīng)類型是_________;

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【題目】CO、NO、NO2、SO2都是大氣污染物,減少這些氧化物排放對(duì)于環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。

已知下列熱化學(xué)方程式

C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH2=+68kJ·mol-1

2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3=-221.0kJ·mol-1

12NO2(g)+4CO(g)=4CO2(g)+N2(g)ΔH=__kJ·mol-1。

①某溫度下,在2L密閉容器中充入0.4mo1CO0.6molNO2,此時(shí)容器的壓強(qiáng)為2.0×105Pa5s時(shí),容器的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?/span>0.95倍,則從反應(yīng)開始到5秒末NO2的平均反應(yīng)速率v(NO2)=__mol/(L·s)。

②下列能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是__。

A.適當(dāng)升高溫度

B.減小容器體積使體系壓強(qiáng)增大

C.及時(shí)分離出CO2

D.向密閉容器中再充入0.4molNO2

2)某溫度下,下列反應(yīng)的平衡常數(shù)如下:

a.2NO2(g)N2(g)+2O2(g) K1=7.0×1016

b.2NO(g)N2(g)+O2(g) K2=2.1×1030

反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K3=__。

3)在催化劑作用下用CO還原NO2進(jìn)行尾氣處理。

①相同條件下,選用AB、C三種催化劑進(jìn)行反應(yīng),生成N2的物質(zhì)的量與時(shí)間變化如圖a;罨茏钚〉氖_(用E(A)、E(B)、E(C)表示三種催化劑下該反應(yīng)活化能)。

②在催化劑B作用下,測(cè)得相同時(shí)間內(nèi),處理NO2的量與溫度的關(guān)系如圖b。圖中曲線先增大后減小,請(qǐng)說明后減小的原因___(假設(shè)該溫度范圍內(nèi)催化效率相同)。

4)煤燃燒產(chǎn)生的SO2NaOH溶液吸收,將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解,可以制備H2SO4,其原理如圖c所示(電極材料為石墨)。a電極反應(yīng)式為__。b_(陰、陽)極,d離子交換膜為__(陰、陽)離子交換膜。

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【題目】銅是人類最早使用的金屬之一,其單質(zhì)及化合物具有廣泛的用途。

1)基態(tài)銅原子核外有________對(duì)自旋相反的電子。

2)青銅是銅與錫或鉛等元素按一定比例熔鑄而成的合金。第一電離能I1(Sn)____________I1(Pb)(填“大于”或“小于”)。

3)新制的Cu(OH)2能夠溶解于濃氨水中,反應(yīng)的離子方程式是____________________________________;

4)利用銅片表面催化反應(yīng),我國(guó)研究人員用六炔基苯為原料,在世界上首次通過化學(xué)方法獲得全碳材料—石墨炔薄膜(結(jié)構(gòu)片段如圖所示),開辟了人工化學(xué)合成碳同素異形體的先例。石墨炔中碳原子_________________________的雜化方式。

5CuCl的鹽酸溶液能吸收CO形成氯化羰基亞銅(I),可用于定量測(cè)定氣體混合物中CO的含量。氯化羰基亞銅(I)中含___________σ鍵數(shù)目。

6Cu2O可用于半導(dǎo)體材料。

Cu2O晶胞(如圖所示)中,O原子的配位數(shù)為________________a位置Cu+坐標(biāo)為(0.25,0.250.75),則b位置Cu+坐標(biāo)_______________________。

Cu2SCu2O具有相似晶體結(jié)構(gòu),則兩者的熔點(diǎn)是Cu2OCu2S_________(填“高”或“低”),請(qǐng)解釋原因___________________。

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