聚合硫酸鋁鐵[AlaFeb(OH)m(SO4)n?xH2O，簡(jiǎn)稱(chēng)PFAS]是一種新型高效水處理劑，以硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、FeO、SiO2等)和粉煤灰(主要成分為Al2O3、Fe2O3、FeO等)為主要原料制備PFAS的工藝流程如下：
粉煤灰(主要成分為Al2O3、Fe2O3、FeO等)，加入NaOH溶液使Al2O3溶解，其方程式為Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，氧化鐵、氧化亞鐵和氫氧化鈉不反應(yīng)，通入過(guò)量CO2，發(fā)生的反應(yīng)為CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，再加入H2SO4時(shí)，其反應(yīng)原理為2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O，結(jié)晶得到Al2(SO4)3晶體.硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、FeO、SiO2等)，向硫鐵礦燒渣中加入H2SO4，其方程式為FeO+H2SO4=FeSO4+H2O，F(xiàn)e3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O，二氧化硅與硫酸不反應(yīng)，加入過(guò)氧化氫氧化亞鐵鹽為鐵鹽，結(jié)晶Ⅰ結(jié)晶Ⅱ制備PFAS.
(1)氧化鋁為兩性氧化物，“堿溶”時(shí)Al2O3發(fā)生反應(yīng)的濾渣化學(xué)方程式為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，氧化鐵、氧化亞鐵和氫氧化鈉不反應(yīng)，濾渣Ⅰ的主要成分為Fe2O3、FeO，為充分利用Fe元素，將濾渣I與硫鐵礦燒渣一起用硫酸溶解加以利用，
故答案為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;Fe2O3、FeO;與硫鐵礦燒渣一起用硫酸溶解加以利用;
(2)通入二氧化碳后得到氫氧化鋁沉淀，濾液中主要含有NaHCO3;氫氧化鋁用硫酸溶解得到酸溶Ⅰ的溶質(zhì)為Al2(SO4)3，
故答案為：NaHCO3;Al2(SO4)3;
(3)H2O2將Fe2+為Fe3+，“氧化”時(shí)應(yīng)控制溫度不超過(guò)57℃，其原因是溫度過(guò)高，H2O2會(huì)分解，
故答案為：溫度過(guò)高，H2O2會(huì)分解;
(4)聚合硫酸鋁鐵溶于電離出Fe3+、Al3+，F(xiàn)e3+、Al3+水解生成氫氧化鋁膠體和氫氧化鐵膠體，具有吸附性，吸附懸浮物質(zhì)而凈水;
因?yàn)镕e3+、Al3+水解均呈酸性，所以產(chǎn)品PFAS中硫酸殘留過(guò)多，會(huì)抑制Al3+、Fe3+水解，降低絮凝效果，并且酸度過(guò)大影響水質(zhì)，
故答案為：聚合硫酸鋁鐵溶于電離出Fe3+、Al3+，F(xiàn)e3+、Al3+水解生成氫氧化鋁膠體和氫氧化鐵膠體，具有吸附性;會(huì)抑制Al3+、Fe3+水解，降低絮凝效果，并且酸度過(guò)大影響水質(zhì);
(5)根據(jù)電荷守恒，可知3a+3b=m+2n，
n(OH-)=2n(H2SO4)=0.15L×0.100 mol?L-1×2=0.03mol，
n(SO42-)=n(BaSO4)-n(H2SO4)= 10.485g
233g/mol
-0.15L×0.100 mol?L-1=0.03mol，
已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，2Fe3++2I-=2Fe2++I2，則2Fe3+～I(xiàn)2～2Na2S2O3，
n(Fe3+)=n(Na2S2O3)=0.02L×0.500 mol?L-1=0.01mol，
在AlaFeb(OH)m(SO4)n中離子所帶電荷守恒，
則n(Al3+)= 1
3×(0.03mol+0.03mol×2-0.01mol×3)=0.02mol
8.810g樣品中水的質(zhì)量：m(H2O)=8.810g-0.02mol×27g?mol-1-0.01mol×56 g?mol-1-0.03mol×17 g?mol-1-0.03mol×96 g?mol-1=4.32 g，
則n(H2O)= 4.32g
18g/mol
=0.24mol，
所以n(Al3+)：n(Fe3+)：n(OH-)：n(SO42-)：n(H2O)=2：1：3：3：24
則硫酸鋁鐵的化學(xué)式為：Al2Fe(OH)3(SO4)3?24H2O;
