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)過精制加工而成，此產(chǎn)品活性較高，對工業(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，檢驗(yàn)溶液中呈淺綠色的陽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1～100nm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，用離子方程式解釋其原因?yàn)?/span>；
（4）某溫度下若0.1mol 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，該水解過程的熱化學(xué)反應(yīng)方程為

Answer 1

【答案】
（1）增大接觸面積，加快溶解速率；Si02
（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）△H=+400QkJ∕mol
【解析】解：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)過蒸發(fā)濃縮，過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；所以答案是：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]；Fe2+易被空氣中的氧氣氧化為Fe3+ ， 隨后溶液又變?yōu)樽攸S色，是因?yàn)镕e2+被空氣中的氧氣氧化為Fe3+ ， 其反應(yīng)的離子方程式為：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
所以答案是：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+與過量的強(qiáng)堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽，所以若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Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O；
所以答案是：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；
所以答案是：AlCl3（aq）+3H2O（l）Al（OH）3（膠體）+3HCl（aq）△H=+400QkJ∕mol．