聚硅硫酸铁是新型无机高分子混凝剂.广泛应用于水的净化处理．PFSS化学组成可表示为:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2(SiO2)x]m.由钢渣合成PFSS主要工艺流程如下:(1)酸浸时.采用100-140℃和2-3h.其目的是．开始沉淀pH 沉淀完全pH Al3+ 3.5 4.7 Fe3+ 1.9 3.2(2)氧化时.需将溶液冷却到40℃以下.其目的是 � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

聚硅硫酸铁（PFSS）是新型无机高分子混凝剂，广泛应用于水的净化处理．PFSS化学组成可表示为：[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-n/2（SiO₂）_x]_m，由钢渣合成PFSS主要工艺流程如下：

（1）酸浸时，采用100～140℃和2～3h，其目的是

．

	开始沉淀 pH	沉淀完全 pH
Al3+	3.5	4.7
Fe3⁺	1.9	3.2

（2）氧化时，需将溶液冷却到40℃以下，其目的是

．
（3）除Al³⁺时，先调节pH值到

．（参见表），得Fe（OH）₃沉淀，过滤除去滤液，再用硫酸溶解Fe（OH）₃得硫酸铁溶液．
（4）Na₂Si0₃溶液可由Si0₂渣除杂后与35%的NaOH溶液反应制备，该反应的离子方程式为

．
（5）水解聚合时，强力搅拌的目的是

；检验透明橙红色液体中，其分散质直径在l～l00nm的简单方法是

．

分析：（1）用工业硫酸浸取钢渣采用较高的温度和较长的时间是为了提高浸取率；
（2）根据H₂O₂溶液受热易分解；
（3）由工艺流程可知调节pH值的目的是使溶液中Fe³⁺形成Fe（OH）₃沉淀，铝元素仍以Al³⁺形式留在溶液中通过过滤而除去，结合图表中数据可确定pH值范围；
（4）根据SiO₂与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水来书写离子方程式；
（5）水解聚合时强力搅拌的目的是使反应物充分接触，分散质均匀分散；根据丁达尔效应现象可用于鉴别溶液和胶体；

解答：解：（1）用工业硫酸浸取钢渣采用较高的温度和较长的时间是为了提高浸取率；
故答案为：提高铁元素的浸取率；
（2）由于H₂O₂溶液受热易分解，所以在氧化时需将溶液冷却到40℃以下，以防止H₂O₂分解损失；
故答案为：防止H₂O₂分解损失；
（3）由工艺流程可知调节pH值的目的是使溶液中Fe³⁺形成Fe（OH）₃沉淀，铝元素仍以Al³⁺形式留在溶液中通过过滤而除去，要使Fe³⁺完全形成Fe（OH）₃沉淀，Al³⁺不形成沉淀，结合图表中数据可调节pH值到3.2-3.5；
故答案为：3.2-3.5；
（4）SiO₂与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水，反应的离子方程式为：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
故答案为：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（5）水解聚合时强力搅拌的目的是使反应物充分接触，分散质均匀分散；分散质直径在l～l00nm的透明橙红色液体属于胶体，可利用激光笔照射液体，通过观察是否产生丁达尔效应的简单方法加以检验．
故答案为：使反应物充分接触，分散质均匀分散；用激光笔照射液体，观察是否有丁达尔效应．

点评：本题以“钢渣为原料合成PFSS的工艺流程”为背景设计问题，考查元素化合物知识与离子方程式的书写、反应条件（温度）控制的目的、反应条件（pH值）的选择、工艺操作的目的、胶体的性质与检验等知识．