某地煤矸石经预处理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为、

Question

某地煤矸石经预处理后含SiO ₂ （63%）、Al ₂ O ₃ （25%）、Fe ₂ O ₃ （5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：

（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_____________、_________________。
（2）“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_____________、___________。（写出两个）
（3）物质X的化学式为___________。“碱溶”时反应的离子方程式为____________。
（4）已知Fe ³⁺ 开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2，Al ³⁺ 开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4。为了获得产品Al（OH） ₃ ，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO ₃ 一种试剂，后续操作过程是____________________。
（5）以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向AlCl ₃ 溶液中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl ₃ ·6H ₂ O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：_______________________。

Answer 1

（1）Al ₂ O ₃ +6H ⁺ ==2Al ³⁺ +3H ₂ O ； Fe ₂ O ₃ +6H ⁺ ==2Fe ³⁺ +3H ₂ O   （4分，每个2分）
（2）盐酸的浓度、反应温度、煤矸石颗粒大小、是否充分搅拌、反应时间（任写两个）（4分，每个2分）
（3）CO ₂ ； Al（OH） ₃ +OH ^— =AlO ₂ ^— +2H ₂ O    （4分，每个2分）
（4）加入CaCO ₃ 调节pH到3.2，过滤除去Fe（OH） ₃ 后，再加入CaCO ₃ 调节pH到5.4，过滤得到Al（OH） ₃     （2分）
（5）AlCl ₃ 饱和溶液中存在溶解平衡：AlCl ₃ ·6H ₂ O（s） Al ³⁺ （aq） +3Cl ^— （aq） +6H ₂ O（l），通入HCl气体使溶液中c（Cl ^— ）增大，平衡向析出固体的方向移动从而析出AlCl ₃ 晶体。   （2分）