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Al2O3、Fe2O3、FeO等)為鋁源,制備PFAS的工藝流程如下:

(1)“堿溶”時(shí),Al2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(2)“酸溶Ⅱ”時(shí),F(xiàn)e3O4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)“氧化”時(shí)應(yīng)控制溫度不超過57℃,其原因是
 

(5)“氧化”時(shí)若MnO2用代替H2O2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
 

(6)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
 
考點(diǎn):制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),鎂、鋁的重要化合物,鐵的氧化物和氫氧化物
專題:幾種重要的金屬及其化合物
分析:加入NaOH溶液使Al2O3溶解,其方程式為Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,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(SO43+6H2O,結(jié)晶得到Al2(SO43晶體;向硫鐵礦燒渣中加入H2SO4,其方程式為FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,F(xiàn)e3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;加入過氧化氫氧化亞鐵鹽為鐵鹽,結(jié)晶Ⅰ結(jié)晶Ⅱ制備PFAS;
(1)加入NaOH溶液使Al2O3溶解生成偏鋁酸鈉和水;
(2)四氧化三鐵和酸反應(yīng)生成鐵鹽,亞鐵鹽;
(3)“濾渣Ⅰ”中含有Fe2O3、FeO,“濾渣Ⅱ”中含有SiO2,根據(jù)工藝流程,濾渣Ⅰ可加以利用;
(4)H2O2氧化Fe2+時(shí),溫度不能過高,其原因是溫度過高,H2O2會(huì)分解;
(5)“氧化”時(shí)若MnO2用代替H2O2,發(fā)生反應(yīng)是酸溶液中二氧化錳氧化亞鐵離子為鐵離子,二氧化錳被還原為錳離子;
(6)因?yàn)镕e3+、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);
解答: 解:加入NaOH溶液使Al2O3溶解,其方程式為Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;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(SO43+6H2O,結(jié)晶得到Al2(SO43晶體;向硫鐵礦燒渣中加入H2SO4,其方程式為FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,F(xiàn)e3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O,加入過氧化氫氧化亞鐵鹽為鐵鹽,結(jié)晶Ⅰ結(jié)晶Ⅱ制備PFAS;
(1)“堿溶”時(shí),Al2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
故答案為:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
(2)“酸溶Ⅱ”時(shí),F(xiàn)e3O4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;
故答案為:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;
(3)依據(jù)上述分析可知,“濾渣Ⅰ”中含有Fe2O3、FeO,“濾渣Ⅱ”中含有SiO2,根據(jù)工藝流程,濾渣Ⅰ可加以利用;
故答案為:濾渣Ⅰ;
(4)H2O2氧化Fe2+時(shí),“氧化”時(shí)應(yīng)控制溫度不超過57℃,其原因是溫度不能過高,其原因是溫度過高,H2O2會(huì)分解;
故答案為:溫度過高,H2O2會(huì)分解;
(5)“氧化”時(shí)若用MnO2代替H2O2,發(fā)生反應(yīng)是酸溶液中二氧化錳氧化亞鐵離子為鐵離子,二氧化錳被還原為錳離子,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++MnO2+4H+═2Fe3++Mn2++2H2O;
故答案為:2Fe2++MnO2+4H+═2Fe3++Mn2++2H2O;
(6)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)镕e3+、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);
故答案為:硫酸抑制Al3+和Fe3+水解,降低絮凝效果;水的酸度增大,影響水質(zhì);
點(diǎn)評(píng):本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)工廠分析判斷,物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用,離子方程式、化學(xué)方程式書寫方法,鹽類水解分析應(yīng)用,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵,題目難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是( 。
A、常溫常壓下,22.4 L SO2所含的分子數(shù)為NA
B、常溫常壓下,1 mol氦氣含有的原子數(shù)為2NA
C、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L水中所含的原子數(shù)為1.5NA
D、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,32g O2和O3的混合氣體中所含氧原子數(shù)為2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

萜品醇可作為消毒劑、抗氧化劑、醫(yī)藥和溶劑.合成a-萜品醇G的路線之一如下:

已知:RCOOC2H5 
①R′MgBr(足量)
②H+/H2O

請(qǐng)回答下列問題:
(1)A所含官能團(tuán)的名稱是
 
,B的分子式為
 

(2)B→C、E→F的反應(yīng)類型分別為
 
 

(3)C→D的化學(xué)方程式為
 

(4)寫出同時(shí)滿足下列條件的B的鏈狀同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:
 

①核磁共振氫譜有2個(gè)吸收峰          ②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
(5)試劑Y的結(jié)構(gòu)簡式為
 

(6)G與H2O催化加成得不含手性碳原子(連有4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的碳原子叫手性碳原子)的化合物H,寫出H的結(jié)構(gòu)簡式:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

茉莉花香氣的成分有多種,乙酸苯甲酯是其中的一種,它可以從茉莉花中提取,也可以用甲苯和乙醇為原料進(jìn)行人工合成.一種合成路線如下:

(1)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:
 

(2)反應(yīng)③的反應(yīng)類型為:
 

(3)寫出C中的官能團(tuán)的名稱:
 

(4)上述①②③三個(gè)反應(yīng)中,原子的理論利用率為100%、符合綠色化學(xué)要求的反應(yīng)是
 
(填序號(hào)).
(5)乙酸苯甲酯有很多同分異構(gòu)體,含有酯基和一取代苯結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體有五個(gè),其中三個(gè)的結(jié)構(gòu)簡式是

請(qǐng)寫出另外兩個(gè)同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:
 
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化都一步能實(shí)現(xiàn)的是( 。
A、Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3
B、Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2
C、Na→NaOH→Na2CO3→NaHCO3
D、Cu→CuO→Cu(OH)2→CuSO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

現(xiàn)有分子式為C10H10O2Br2的芳香族化合物X,其苯環(huán)上的一溴代物只有一種,其核磁共振氫譜圖中有四個(gè)吸收峰,吸收峰的面積比為1:2:6:1,在一定條件下可發(fā)生下述一系列反應(yīng),其中C能發(fā)生銀鏡反應(yīng),E遇FeCl3溶液顯色且能與濃溴水反應(yīng).(已知一個(gè)碳上有2個(gè)羥基容易脫水生成醛基)
請(qǐng)回答下列問題:

(1)X中官能的名稱是
 

(2)F→H的反應(yīng)類型是
 

(3)I的結(jié)構(gòu)簡式為
 
;
(4)區(qū)別E與F的試劑是
 

(5)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①X與足量稀NaOH溶液共熱的化學(xué)方程式:
 

②F→G的化學(xué)方程式:
 
;
(6)同時(shí)符合下列條件的E的同分異構(gòu)體共有
 
種,其中一種的結(jié)構(gòu)簡式為
 

a.苯環(huán)上核磁共振氫譜有兩種          b.不能發(fā)生水解反應(yīng)
c.遇FeCl3溶液不顯色          d.1molE最多能分別與1molNaOH和2molNa反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

工業(yè)上制取ClO2的化學(xué)反應(yīng):2NaClO3+SO2+H2SO4═2ClO2+2NaHSO4,下列說法中正確的是( 。
A、NaClO3在反應(yīng)中失去電子
B、SO2在反應(yīng)中被氧化
C、H2SO4在反應(yīng)中作氧化劑
D、1 mol氧化劑在反應(yīng)中得到2 mol電子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

化學(xué)反應(yīng)中,有時(shí)存在“一種物質(zhì)過量,另一種物質(zhì)仍不能完全反應(yīng)”的特殊情況.下列反應(yīng)中屬于這種情況的是( 。
①過量的鋅與18mol?L-1的硫酸反應(yīng);
②過量的氫氣與少量氮?dú)庠诖呋瘎┐嬖谙鲁浞址磻?yīng);
③濃鹽酸與過量的MnO2反應(yīng);
④過量銅與濃硫酸反應(yīng);
⑤過量稀硝酸與銀反應(yīng);
⑥過量稀硫酸與塊狀石灰石反應(yīng);
⑦過量氯氣與碘化鉀溶液反應(yīng).
A、②③④⑥B、②③⑤⑦
C、①③⑤D、①②③④⑥

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

相同溫度下,在體積相等的三個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.4kJ?mol-1實(shí)驗(yàn)測得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:下列敘述不正確的是(  )
容器編號(hào)起始時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)反應(yīng)中
的能量變化
SO2O2SO3
210放出熱量a kJ
10.50放出熱量b kJ
002吸收熱量c kJ
A、平衡時(shí)SO3氣體的體積分?jǐn)?shù):③=①>②
B、a+c=196.4
C、三個(gè)容器內(nèi)反應(yīng)的平衡常數(shù):③=①=②
D、平衡時(shí)O2的濃度:①=③=2×②

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