题目内容
(2012?南昌三模)聚合氯化铝晶体的化学式为[Al2(OH)nCl6-n?xH2O]m,它是一种高效无机水处理剂,它的制备原理是调节增大AlCl3溶液的pH,通过促进其水解而结晶析出.其制备原料主要是铝加工行业的废渣--铝灰,它主要含Al2O3、Al,还有SiO2等杂质.聚合氯化铝生产的工艺流程如下:
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201206/49/dfd88dc5.png)
(1)搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式
(2)生产过程中操作B和D的名称均为
(3)生产过程中可循环使用的物质是
(4)调节pH至4.0~4.5的目的是
(5)实验室要测定水处理剂产品中n和x的值.为使测定结果更准确,需得到的晶体较纯净.生产过程中C物质可选用
A.NaOH B.Al C.氨水 D.Al2O3.
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201206/49/dfd88dc5.png)
(1)搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
;2Al+6H+=2Al3++3H2↑
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
.(2)生产过程中操作B和D的名称均为
过滤
过滤
(B和D为简单操作).(3)生产过程中可循环使用的物质是
HCl
HCl
(用化学式表示).(4)调节pH至4.0~4.5的目的是
促进AlCl3水解,使晶体析出
促进AlCl3水解,使晶体析出
.(5)实验室要测定水处理剂产品中n和x的值.为使测定结果更准确,需得到的晶体较纯净.生产过程中C物质可选用
BD
BD
.A.NaOH B.Al C.氨水 D.Al2O3.
分析:(1)铝灰主要含Al2O3、Al,还有SiO2等杂质,加入盐酸,氧化铝和铝能与盐酸反应,二氧化硅不能与盐酸反应.
(2)工艺流程为:铝灰与过量的盐酸反应,过滤后收集滤液,加热浓缩至饱和,调pH值,稍静置,过滤收集滤渣.最终的这个滤渣就是我们要的晶体.
(3)95°C加热的时候HCl会挥发,用水喷淋就可以吸收HCl,得到HCl(aq),进行循环使用.
(4)溶液调pH值,促进铝离子水解,利用晶体析出.
(5)加入C目的是调节pH值,促进铝离子水解,但不能移入新杂质,其次在流程图中的B中或多或少会留有少量的HCl,因为加热不能保证所有的HCl全部挥发.
(2)工艺流程为:铝灰与过量的盐酸反应,过滤后收集滤液,加热浓缩至饱和,调pH值,稍静置,过滤收集滤渣.最终的这个滤渣就是我们要的晶体.
(3)95°C加热的时候HCl会挥发,用水喷淋就可以吸收HCl,得到HCl(aq),进行循环使用.
(4)溶液调pH值,促进铝离子水解,利用晶体析出.
(5)加入C目的是调节pH值,促进铝离子水解,但不能移入新杂质,其次在流程图中的B中或多或少会留有少量的HCl,因为加热不能保证所有的HCl全部挥发.
解答:解:(1)氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,反应离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,
铝与盐酸反应生成氯化铝与氢气,反应离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑.
故答案为:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;2Al+6H+=2Al3++3H2↑;
(2)铝灰与过量的盐酸反应,过滤后收集滤液,加热浓缩至饱和,调pH值,稍静置,过滤收集滤渣.最终的这个滤渣就是我们要的晶体,所以生产过程中操作B和D的均为过滤.
故答案为:过滤;
(3)95°C加热的时候HCl会挥发,用水喷淋就可以吸收HCl,得到HCl(aq),可进行循环使用.
故答案为:HCl;
(4)铝离子水解,Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+,降低氢离子浓度促进铝离子水解,有利于聚合氯化铝晶体析出.
故答案为:促进AlCl3水解,使晶体析出;
(5)用氢氧化钠和氨水调节pH值,会引入新的杂质,钠离子和铵根离子.所以可以加入Al和氧化铝进行处理,它二者是固体,多了可以过滤掉的,所以可以使得到的晶体较纯净.
故答案为:BD
铝与盐酸反应生成氯化铝与氢气,反应离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑.
故答案为:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;2Al+6H+=2Al3++3H2↑;
(2)铝灰与过量的盐酸反应,过滤后收集滤液,加热浓缩至饱和,调pH值,稍静置,过滤收集滤渣.最终的这个滤渣就是我们要的晶体,所以生产过程中操作B和D的均为过滤.
故答案为:过滤;
(3)95°C加热的时候HCl会挥发,用水喷淋就可以吸收HCl,得到HCl(aq),可进行循环使用.
故答案为:HCl;
(4)铝离子水解,Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+,降低氢离子浓度促进铝离子水解,有利于聚合氯化铝晶体析出.
故答案为:促进AlCl3水解,使晶体析出;
(5)用氢氧化钠和氨水调节pH值,会引入新的杂质,钠离子和铵根离子.所以可以加入Al和氧化铝进行处理,它二者是固体,多了可以过滤掉的,所以可以使得到的晶体较纯净.
故答案为:BD
点评:以聚合氯化铝晶体的制备为载体,考查铝及其化合物性质、离子方程式、对工艺流程的理解、除杂等,难度中等,关键在于对工艺流程的理解,和知识的迁移运用.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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