Question

富铁铝土矿（主要含有A1₂O₃、Fe₂O₃、FeO和SiO₂）可制备新型净水剂液体聚合硫酸铝铁[Al_aFe_b(OH)_m(SO₄)_n]。研究发现，当a＝b时净水效果最好。工艺流程如下（部分操作和产物略）：

（1）A1₂O₃与H₂SO₄发生反应的离子方程式是____________。

（2）测得滤液中。加入FeSO₄·7H₂O和H₂O₂的作用是（结合化学用语说明）____________。

（3）将溶液A电解得到液体聚合硫酸铝铁。装置如图所示（阴离子交换膜只允许阴离子通过，电极为惰性电极）

① 阴极室的电极反应式是__________。

② 电解过程阳极室溶液pH的变化是____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

③ 简述在反应室中生成液体聚合硫酸铝铁的原理____________。

Answer

（1）A12O3+6H+=2Al3++3H2O（2）2Fe2+ + H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O 补充Fe3+（2分）

（3）① 2H++2e-=H2↑ ②减小③电解过程中反应室中的SO42-通过阴离子交换膜进入阳极室，阴极室中的OH-通过阴离子交换膜进入反应室，生成聚合硫酸铝铁。

【解析】

试题分析：（1）A12O3与H2SO4发生反应的离子方程式是A12O3+6H+=2Al3++3H2O。 （2）加入FeSO4·7H2O和H2O2的作用是利用过氧化氢氧化Fe2+补充溶液里的Fe3+，发生反应的离子方程式为2Fe2+ + H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O；（3）① 阴极室发生还原反应，是溶液里的H+得电子被还原，发生的电极反应式是2H++2e-=H2↑。② 电解过程阳极室发生氧化反应，溶液里OH-被氧化，促进水的电离产生H+，溶液pH的变化是减小。③ 电解工作时，反应室中的SO42-通过阴离子交换膜进入阳极室，阴极室中的OH-通过阴离子交换膜进入反应室，生成聚合硫酸铝铁。

考点：工业流程题，主要考查离子反应、氧化还原反应及电解原理的应用。