Question

（16分）凈水劑液體聚合硫酸鋁鐵兼具鐵鹽和鋁鹽的雙重絮凝特性，一般是以鐵鹽為主，鋁鹽為輔。現(xiàn)用的鋁土礦（其主要成分是Al2O3，含有少量雜質(zhì)Fe2O3和SiO2，其他雜質(zhì)忽略不計(jì)）來(lái)制備該凈水劑，其工藝流程如下：

（1）H2SO4濃度的適宜范圍是45%~50%，反應(yīng)的適宜溫度是100℃，其目的是： ；Al2O3與H2SO4反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是__________。

（2）操作I為：冷卻靜置、 、洗滌，所得到的溶液I中的金屬陽(yáng)離子有_______（填化學(xué)式）。

（3）溶液I中加入綠礬（FeSO4·7H2O）和雙氧水的目的是： ，涉及的反應(yīng)離子方程式為 _ _。

（4）鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡中完成鋼材鍍鋁的裝置示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注。

 

 

Answer 1

(16分)（1）提高鐵和鋁的浸出率（2分，合理給分），Al2O3 + 3H2SO4 ＝Al2(SO4)3 + 3H2O（3分） 。

（2）過(guò)濾（2分）；Al3+、Fe3+（2分）

（3）增大n(Fe3+)（2分），H2O2 + 2Fe2+ +2H+ ＝2H2O + 2Fe3+（3分）

（4）如右圖所示（2分，電極標(biāo)注正確1分，電源標(biāo)注正確1分 ）

【解析】

試題分析：（1）適當(dāng)提高硫酸的濃度和溫度，可以加快反應(yīng)速率，提高鐵和鋁的浸出率；Al2O3與H2SO4反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是Al2O3 + 3H2SO4 ＝Al2(SO4)3 + 3H2O；

（2）冷卻靜置后有固體析出，所以下一步操作是過(guò)濾；氧化鐵、氧化鋁均與硫酸反應(yīng)，所以所得到的溶液I中的金屬陽(yáng)離子有Al3+、Fe3+；

（3）雙氧水具有氧化性，亞鐵離子具有還原性，二者反應(yīng)生成鐵離子，可以提高溶液中鐵離子的物質(zhì)的量，有利于制備硫酸鐵，反應(yīng)的離子方程式為H2O2 + 2Fe2+ +2H+ ＝2H2O + 2Fe3+；

（4）電鍍時(shí)待鍍金屬作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極，與電源的正極相連。如果在鋼材鍍鋁，則裝置圖可表示為。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)制備工藝流程圖分析、電解原理應(yīng)用等