Question

【题目】某火电厂收捕到的粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。研究小组对其进行综合处理的流程如下：Ksp[ Al(OH)3]=1.0×10-34 Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10 -38。已知:：“酸浸”后钛主要以TiOSO4形式存在，强电解质TiOSO4在溶液中仅能电离SO42-和一种阳离子，该离子会水解，下列说法不正确的是

A.“酸浸”时TiO2发生反应的离子方程式为TiO2 +2H+= =TiO2+ +H2O

B.“结晶”时温度需控制在70℃以上，温度过低TiO2xH2O产率降低

C.为使滤渣2沉淀完全，需“调pH"最小为4.3

D.MgCl2溶液制备MgCl26H2O需要在HCl的气氛下蒸发浓缩

Answer 1

【答案】B

【解析】

粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等，加入硫酸酸浸过滤得到滤渣1和滤液，氧化铝溶解生成硫酸铝，氧化亚铁溶解生成硫酸亚铁，氧化铁溶解生成硫酸铁，氧化镁溶解生成硫酸镁，“酸浸”后钛主要以TiOSO4形式存在，滤渣为二氧化硅，加入铁粉还原铁离子生成亚铁离子，结晶析出硫酸亚铁晶体，过滤，得到滤液1含硫酸铝、硫酸镁、TiOSO4、少量硫酸亚铁，水解过滤，TiOSO4生成TiO2xH2O，经酸洗水洗干燥和灼烧后得到TiO2，滤液2中含硫酸铝和硫酸镁、少量硫酸亚铁，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液pH使铝离子和铁离子全部沉淀，过滤得到滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，滤液3含硫酸镁，最终获取MgCl2·6H2O。

A. 根据题干信息知“酸浸”后TiO2反应生成TiOSO4，TiOSO4电离产发生SO42-和TiO2+，则反应的离子方程式为TiO2 +2H+= =TiO2++H2O，故A正确；

B. “结晶”需控制在70℃左右，温度过高会导致TiO2+提前水解混入硫酸亚铁晶体，降低TiO2xH2O的产量，故B错误；

C. 调节溶液pH目的是铝离子、铁离子沉淀完全除去，因Ksp[ Al(OH)3]=1.0×10-34 ，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，阴阳离子比相同，Ksp[ Al(OH)3] ＞Ksp[Fe(OH)3]，则铝离子沉淀完全对应溶液pH最小，结合溶度积常数计算，c3(OH-)=，c(OH-)=10-9.6mol/L，c(H+)=，pH=4.3，故C正确；

D. 用MgCl2溶液制备MgCl26H2O，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥等；因为加热蒸发促进氯化镁水解，为抑制氯化镁水解应在HCl的气氛下蒸发浓缩，故D正确；

故选B。