Question

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在煮沸過程中，溶液逐漸變?yōu)闇\綠色，此時(shí)溶液中呈淺綠色的陽離子常采用加入 試劑進(jìn)行檢驗(yàn)（填化學(xué)式）；隨后溶液又變?yōu)樽攸S色，相關(guān)反應(yīng)的離子方程式為 ；

（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溶液過量，則步驟③得到的堿式氯化鋁產(chǎn)率偏低，該反應(yīng)的離子方程式為 ；

（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溶液時(shí)，吸收熱量Q kJ ，該過程的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為 。

 

Answer 1

（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] ； 4Fe2+ +O2 + 4H+＝ 4Fe3+ + 2H2O ；

（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：（1）原料都是固體，將固體物質(zhì)粉碎，其目的是為了增大反應(yīng)物接觸面積，加快溶解速率（提高Al3+的浸出率）；Al、Al2O3、Fe2O3等金屬或金屬氧化物都能溶于酸，濾渣I的主要成分是（2）步驟①在煮沸過程中，溶液逐漸變?yōu)闇\綠色，此時(shí)溶液中呈淺綠色的陽離子Fe2+常采用加入K3[Fe(CN)6]溶液的方法來檢驗(yàn)。隨后溶液會(huì)被空氣中的氧氣氧化變?yōu)镕e3+,而使溶液又變?yōu)樽攸S色，相關(guān)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ +O2 + 4H+＝ 4Fe3+ + 2H2O。（3）（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；二是使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。由于堿式氯化鋁的分散質(zhì)粒子大小在1~100 nm之間，所以屬于膠體；而濾液則屬于溶液。因此區(qū)別濾液I與堿式氯化鋁兩種液體的物理方法是利用膠體的性質(zhì)，觀察是否有丁達(dá)爾效應(yīng)，有觀察是否有丁達(dá)爾效應(yīng)的就是膠體，否則就是濾液。若Ca(OH)2溶液過量，則會(huì)發(fā)生反應(yīng)Al3+ + 4OH－＝AlO2- + 2H2O，導(dǎo)致步驟③得到的堿式氯化鋁產(chǎn)率偏低。（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溶液時(shí)，吸收熱量Q kJ ，該過程的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為AlCl3(aq) + 3H2O(l) Al(OH)3(膠體) + 3HCl(aq) ΔH ＝+400Q kJ∕mol.

考點(diǎn)：考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、離子的檢驗(yàn)、物質(zhì)的鑒別、膠體遇溶液的區(qū)別、熱化學(xué)方程式的書寫的知識(shí)。