高嶺土礦的主要成分是Al2O3、SiO2及少量的Fe2O3,高嶺土選礦酸性廢水含有大量的H+、SO42-、Al3+及少量的Fe3+等離子。工業(yè)上利用高嶺土礦和酸性廢水制備明礬KAl(SO4)2?12H2O(不考慮其它雜質(zhì)參與反應(yīng))。其實(shí)驗(yàn)流程如下:
相關(guān)信息:
①Fe3+、Al3+完全沉淀的pH范圍
沉淀 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
pH范圍 |
開始沉淀 |
完全沉淀 |
開始沉淀 |
完全沉淀 |
2.0 |
3.2 |
3.4 |
4.7 |
②有關(guān)物質(zhì)的溶解度
物質(zhì) 溶解度/g 溫度/℃ |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
70 |
K2SO4 |
8.46 |
9.55 |
11.4 |
12.9 |
14.2 |
16.7 |
Al2(SO4)3 |
25.1 |
26.6 |
28.8 |
31.4 |
34.3 |
42.2 |
KAl(SO4)2?12H2O |
4.0 |
5.9 |
8.4 |
11.7 |
17 |
40 |
請回答:
(1)步驟 I中,要加快高嶺土酸溶的速率可以采取的措施有
升高溫度、粉碎高嶺土、攪拌等
升高溫度、粉碎高嶺土、攪拌等
。(至少寫兩點(diǎn)),
(2)濾渣的主要成分是
Fe(OH)3、SiO2
Fe(OH)3、SiO2
。
(3)下列說法中正確的是
ACD
ACD
。
A.步驟I的主要目的是提高廢水中鋁離子的濃度
B.步驟II中的A物質(zhì)可以是KOH或NaOH
C.步驟II中調(diào)節(jié)pH的范圍是3.2<pH<3.4
D.步驟IV中需調(diào)控K
2SO
4的用量,使n(Al
3+):n(K
+):n(SO
42-)盡可能接近1:1:2
(4)步驟VI,為了得到較大顆粒且較干燥的晶體,請從下列選項(xiàng)中選出合理的操作(操作不重復(fù))并排序:取粗產(chǎn)品于燒杯中加適量水→
c
c
→
b
b
→
d
d
→抽濾→洗滌→
e
e
。
a.70℃蒸發(fā)溶劑制成熱的飽和溶液
b.30℃~40℃減壓蒸發(fā)溶劑得到飽和溶液
c.加熱燒杯至晶體完全溶解
d.緩慢冷卻至室溫e.低溫干燥f.加熱干燥
(5)為了測定成品中鋁的含量,可采用的方法:將一定體積的成品待測液與過量的EDTA(化學(xué)式為Na
2H
2Y)標(biāo)準(zhǔn)液反應(yīng),加入幾滴指示劑,再用ZnSO
4標(biāo)準(zhǔn)液滴定過量的EDTA,反應(yīng)原理如下:
Al
3++H
2Y
2-(過量)═AlY
-+2H
+Zn
2++H
2Y
2-(剩余)═ZnY
2-+2H
+(終點(diǎn)色為紫紅色)
通過實(shí)驗(yàn)測出成品中鋁的含量低于理論值,原因可能是
AB
AB
。
A.制備過程中,由于結(jié)晶溫度控制不當(dāng),溶液中硫酸鉀晶體同時析出
B.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后就注入ZnSO
4標(biāo)準(zhǔn)液
C.滴定時錐形瓶溶液出現(xiàn)紫紅色,立即停止滴定
D.滴定前,滴定管內(nèi)無氣泡,滴定后有氣泡