Question

【題目】堿式氯化鋁[ Al2(OH)nCl6-n ] 是利用工業(yè)鋁灰和活性鋁礬土為原料(主要含Al、Al2O3、SiO2及鐵的氧化物)經(jīng)過(guò)精制加工而成，此產(chǎn)品活性較高，對(duì)工業(yè)污水具有較好的凈化效果。其制備流程如下：

（1）原料需要粉碎，其目的是 ；濾渣I的主要成分是 ；

（2）步驟①在煮沸過(guò)程中，溶液逐漸變?yōu)闇\綠色，檢驗(yàn)溶液中呈淺綠色的陽(yáng)離子常采用加入_________溶液進(jìn)行檢驗(yàn)(填試劑化學(xué)式)。

（3）步驟②中加入適量的Ca(OH)2并控制pH，其目的：一是生成堿式氯化鋁；二是 ；已知堿式氯化鋁的分散質(zhì)粒子大小在1~100 nm之間，則區(qū)別濾液I與堿式氯化鋁兩種液體的物理方法是 ；若Ca(OH)2溶液過(guò)量，則步驟③得到的堿式氯化鋁產(chǎn)率偏低，用離子方程式解釋其原因?yàn)?/span> ；

（4）某溫度下若0.1 mol AlCl3溶于蒸餾水，當(dāng)有2.5%水解生成Al(OH)3膠體時(shí)，吸收熱量Q kJ ，該水解過(guò)程的熱化學(xué)反應(yīng)方程為 。

Answer 1

【答案】

（1）增大反應(yīng)物接觸面積，加快溶解速率，提高Al3+的浸出率；SiO2 (或：二氧化硅) ；

（2）K3[Fe(CN)6] ；

（3）除Fe3+ ；觀察是否有丁達(dá)爾效應(yīng)；Al3+ + 4OH－＝AlO2- + 2H2O

（4）AlCl3(aq) + 3H2O(l) Al(OH)3(膠體) + 3HCl(aq) ΔH ＝+400Q kJ∕mol.

【解析】

試題分析：工業(yè)鋁灰和活性鋁礬土為原料(主要含Al、Al203、Si02及鐵的氧化物)，加入硫酸和鹽酸，Si02不溶，Al、Al203及鐵的氧化物溶解為離子，濾渣I為Si02，濾液調(diào)節(jié)PH，三價(jià)鐵離子會(huì)轉(zhuǎn)化為沉淀，則濾渣II為氫氧化鐵，濾液II再經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮，過(guò)濾得到硫酸鈣和堿式氯化鋁溶液。

（1）有固體參加的反應(yīng)，固體的表面積越大，反應(yīng)速率越快，所以粉碎煤矸石能增大接觸面積，加快溶解速率；二氧化硅不溶于酸，所以濾渣I為Si02；故答案為：增大接觸面積，加快溶解速率；Si02；

（2）Fe2+在溶液中為綠色，可以用K3[Fe(CN)6]；故答案為：K3[Fe(CN)6]；

（3）Ca(OH)2并控制pH，其目的：一是生成堿式氯化鋁；其次還可以除去鐵離子，已知堿式氯化鋁的分散質(zhì)粒子大小在1nm100nm之間，則為膠體，濾液I為溶液，用一束光照射液體，觀察是否有丁達(dá)爾效應(yīng)，有丁達(dá)爾效應(yīng)的是堿式氯化鋁；Al3+與過(guò)量的強(qiáng)堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽，所以若Ca(OH)2溶液過(guò)量，則步驟③得到的BAC產(chǎn)率偏低，該反應(yīng)的離子方程式為Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；故答案為：除Fe3+；觀察是否有丁達(dá)爾效應(yīng)；Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；

（4）若0.1mol AlCl3在某溫度下溶于蒸餾水，當(dāng)有2.5%水解生成Al(OH)3溶液時(shí)，吸收熱量QkJ，則1mol完全反應(yīng)水解吸收的熱量為400QkJ，則其熱化學(xué)方程式為：AlCl3(aq)+3H2O(l) Al(OH)3(膠體)+3HCl(aq)△H=+400QkJ/mol；故答案為：AlCl3(aq)+3H2O(l) Al(OH)3(膠體)+3HCl(aq) △H=+400QkJ∕mol。