Question

重晶石填料的生產工藝流程為：

（1）在該流程中，為加快“漂白”速度，采取的措施有                           。
（2）硫酸起到了“漂白”的作用。請寫出硫酸直接起到該作用時的化學方程式：
                                                                            。
（3）鋁粉也起到了“漂白”的作用。你認為，鋁粉是如何起到該作用的？
                                                                            。
（4）有同學認為，既然兩次水洗，那么鋁粉的作用就不大。你的解釋是：
                                                                            。
（5）煅燒的主要目的是                                                    。
（6）將煅燒后的固體磨細，使用的是加有剛玉（氧化鋁）球的振動磨。這說明剛玉具有很高的                                                   。

Answer 1

（1）重晶石和鋁都使用粉末（1分）（“重晶石”和“鋁”兩項都有得1分，否則0分）；
加熱（1分）
（2）Fe₂O₃+3H₂SO₄="=" Fe₂（SO₄）₃+3H₂O（1分）；MnO+H₂SO₄==MnSO₄+H₂O（1分）
（3）把Fe³⁺還原為Fe²⁺，達到漂白的作用。（2分）
（或與酸溶液反應生成氫氣，而氫氣使得Fe³⁺還原為Fe²⁺，從而達到漂白的作用。）
（4）水洗不可能將Fe³⁺全部除去，而用Al粉可以將深色的Fe³⁺轉化為淺色的Fe²⁺，即使沒有完全洗去，對產品的顏色影響也不大，較好地起到漂白的作用。（2分）
（5）除去炭質（1分）
（6）硬度（1分）

（1）這里所謂的漂白過程實際上是硫酸與鋁、重晶石礦反應，而后二者為固體，為增大反應的接觸面積我們常將他們粉碎。
（2）硫酸鋇本來就是白色的，這里“漂白”實質就是硫酸與氧化鐵和氧化錳反應生成易溶于水的物質而洗去，故反應方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄="=" Fe₂（SO₄）₃+3H₂O和MnO+H₂SO₄==MnSO₄+H₂O。
（3）從混合物的組成可看出，在常溫下鋁只能與鐵離子反應生成亞鐵離子，故它起的作用是把深色Fe³⁺還原為淺色的Fe²⁺，達到漂白的作用。
（4）如果二次水洗可將鐵離子洗盡，那么鋁粉的作用就不大，或者說是沒作用了，現在一定要用鋁粉“漂白”，說明鐵離子在水洗時是無法全部洗盡的，用鋁粉的作用只能是將深色的鐵離子還原成淺色的亞鐵離子，這樣即使沒有完全洗去，對產品的顏色影響也不大，較好地起到漂白的作用。
（5）前面只是除去了或是漂白了氧化鐵和氧化錳，還有炭存在，所以可利用炭易燃燒將其煅燒生成二氧化碳而除掉。
（6）研磨的原理是用硬度大物質磨細硬度小的物質，這里使用加有剛玉球的振動磨，說明剛玉有很高的硬度。