Question

【题目】我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3等．一种利用粉煤灰制取氧化铝、硫酸铁溶液、二氧化硅的工艺流程如下：
（1）操作i的名称为
（2）工业上若需加快粉煤灰与NaOH溶液反应的浸出速率，可采取的措施有（写两点即可）．
（3）写出固体A溶解在稀硫酸中所得溶液与H2O2反应的离子方程式 ．
（4）以上流程中可以循环利用的物质是（填化学式）．
（5）某科研小组用硫酸作为浸取液，浸取粉煤灰中的铝元素和铁元素，在104℃用硫酸浸取时，铝的浸取率与时间的关系如图1，适宜的浸取时间为h；铝的浸取率与的关系如图2所示，从浸取率角度考虑，三种助溶剂NH4F、KF及NH4F与KF的混合物，在相同时，浸取率最高的是（填化学式）．
（6） 电池是一种新型安全电池，广泛用于军事领域，其电池总反应为：2Al+3AgO+2OH﹣+3H2O═2[Al（OH）4]﹣+3Ag，则该电池工作时正极的电极反应方程式为 ， 若电池产生6mol电子转移，整体上分析电池负极消耗的OH﹣物质的量最终为mol．

Answer 1

【答案】
（1）过滤
（2）升温、增加NaOH溶液浓度、将粉煤灰研磨粉碎等
（3）H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O
（4）NH4Cl
（5）2；NH4F
（6）AgO+2e﹣+H2O=Ag+2OH﹣；2
【解析】解：粉煤灰（主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3等），加入NaOH溶液使SiO2、Al2O3溶解，生成滤液C中含有Na2SiO3和NaAlO2 ， Fe2O3、FeO和氢氧化钠不反应，所以固体A为Fe2O3、FeO混合物，过滤后，A中加双氧水和硫酸，双氧水能氧化亚铁离子，得溶液B为Fe2（SO4）3溶液，滤液中通入过量盐酸，得固体D为H2SiO3 ， 溶液F为氯化铝溶液，D煅烧得E为SiO2 ， F溶液中通入氨气得H为氢氧化铝和溶液J为氯化铵，H煅烧得I为Al2O3 ， （1）加入过量NaOH溶液后，只有FeO、Fe2O3不反应，SiO2与Al2O3转化为可溶性的Na2SiO3和NaAlO2 ， 通过过滤实现FeO、Fe2O3分离，所以操作i的名称为过滤， 所以答案是：过滤；（2）根据影响化学反应速率的因素分析，可采取如升温、增加NaOH溶液浓度、将粉煤灰研磨粉碎等措施，
所以答案是：升温、增加NaOH溶液浓度、将粉煤灰研磨粉碎等；（3）固体A为FeO、Fe2O3 ， 首先FeO和Fe2O3溶解在稀硫酸中生成FeSO4、Fe2（SO4）3 ， Fe2+被H2O2氧化生成Fe3+：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O，
所以答案是：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；（4）根据流程图可知，NH4Cl为可循环利用物质，所以答案是：NH4Cl；（5）根据图1可知，2h时铝的浸出率达到最大值，所以适宜的浸取时间为2h，根据图2可知，当时，NH4F助溶剂对铝的浸出率最高，
所以答案是：2； NH4F；（6）根据电池总反应可知，AgO为电池正极材料，电池工作时，AgO得到电子生成Ag，其电极反应为：AgO+2e﹣+H2O=Ag+2OH﹣ ， 有6mol电子转移，则正极生成6molOH﹣ ， 负极电极反应为：Al﹣3e﹣+4OH﹣=[Al（OH）4]﹣ ， 负极消耗8molOH﹣ ， 由于正极产生的6molOH﹣向着负极迁移，所以电池最终消耗2molOH﹣ ， 也可根据电池总反应得出消耗2molOH﹣ ，
所以答案是：AgO+2e﹣+H2O=Ag+2OH﹣； 2．