Question

14．鋁鞣劑（主要成分為Al（OH）₂Cl）主要用于鞣制皮革．利用鋁灰（主要成分為Al、Al₂O₃、AlN、FeO等）制備鋁鞣劑的一種工藝如圖：

回答下列問題：
（1）氣體A為NH₃（填化學(xué)式）．“水解”采用90℃而不在室溫下進(jìn)行的原因是加快AlN水解反應(yīng)速率，降低NH₃在水中的溶解度，促使NH₃逸出．
（2）酸溶時(shí)使用的酸是鹽酸（填名稱）．
（3）氧化時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O．
（4）除雜時(shí)產(chǎn)生廢渣的主要成分為Fe（OH）₃（填化學(xué)式），對(duì)其合理的處理方法是回收利用生成鐵紅．
（5）采用噴霧干燥而不用蒸發(fā)的原因是防止Al（OH）₂Cl水解生成Al（OH）₃．
（6）準(zhǔn)確稱取所制備的鋁鞣劑m g，將其置于足量硝酸中，待樣品完全溶解后，加入足量AgNO₃溶液，充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥得固體n g．則樣品中Al（OH）₂Cl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{193n}{287m}$×100%（用含m、n的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 鋁灰主要成分為Al、Al₂O₃、AlN、FeO等，加水發(fā)生反應(yīng)，AlN發(fā)生水解生成氫氧化鋁和氨氣，加入鹽酸酸溶后，生成氯化鋁溶液和氯化亞鐵溶液，加入漂白劑氧化亞鐵離子為鐵離子，加入純堿調(diào)節(jié)溶液pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，采用噴霧干燥制備鋁鞣劑．
（1）AlN水解得到氣體A是氨氣，加熱可以促進(jìn)氮化鋁水解生成氨氣，有利于氨氣的逸出；
（2）酸溶時(shí)使用的酸是鹽酸；
（3）加入漂白液的作用是利用次氯酸根離子在酸溶液中的強(qiáng)氧化性，將氧化亞鐵離子為鐵離子；
（4）由上述分析可知濾渣為氫氧化鐵沉淀；可以回收利用生成鐵紅；
（5）鋁鞣劑主要成分為Al（OH）₂Cl，在加熱蒸發(fā)時(shí)會(huì)發(fā)生水解，為防止水解利用噴霧干燥，減少鋁鞣劑水解；
（6）最終得到ng沉淀為AgCl的質(zhì)量，根據(jù)氯離子守恒計(jì)算Al（OH）₂Cl的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算樣品中Al（OH）₂Cl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：鋁灰主要成分為Al、Al₂O₃、AlN、FeO等，加水發(fā)生反應(yīng)，AlN發(fā)生水解生成氫氧化鋁和氨氣，加入鹽酸酸溶后，生成氯化鋁溶液和氯化亞鐵溶液，加入漂白劑氧化亞鐵離子為鐵離子，加入純堿調(diào)節(jié)溶液pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，采用噴霧干燥制備鋁鞣劑．
（1）AlN水解得到氣體A是NH₃，加熱可以加快AlN水解反應(yīng)速率，降低NH₃在水中的溶解度，促使NH₃逸出，
故答案為：NH₃；加快AlN水解反應(yīng)速率，降低NH₃在水中的溶解度，促使NH₃逸出；
（2）由流程圖可知，酸溶時(shí)使用的酸是鹽酸，
故答案為：鹽酸；
（3）加入漂白液的作用是利用次氯酸根離子在酸溶液中的強(qiáng)氧化性，將氧化亞鐵離子為鐵離子，反應(yīng)離子方程式為：2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O；
（4）由上述分析可知，濾渣為Fe（OH）₃沉淀；可以回收利用生成鐵紅，
故答案為：Fe（OH）₃；回收利用生成鐵紅；
（5）鋁鞣劑主要成分為Al（OH）₂Cl，在加熱蒸發(fā)時(shí)會(huì)發(fā)生水解，為防止水解利用噴霧干燥，減少鋁鞣劑水解，
故答案為：防止Al（OH）₂Cl水解生成Al（OH）₃；
（6）最終得到ng沉淀為AgCl的質(zhì)量，根據(jù)氯離子守恒，Al（OH）₂Cl的質(zhì)量=$\frac{ng}{143.5g/mol}$×96.5g/mol，故樣品中Al（OH）₂Cl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（$\frac{ng}{143.5g/mol}$×96.5g/mol÷mg）×100%=$\frac{193n}{287m}$×100%，
故答案為：$\frac{193n}{287m}$×100%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)準(zhǔn)備工藝流程，涉及對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、對(duì)條件控制分析、物質(zhì)含量測定等，熟練掌握元素化合物知識(shí)，樹立資源回收再利用意識(shí)，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查．