题目内容
【题目】聚合氯化铝晶体是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物,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.聚合氯化铝生产工艺流程如下:
(1)操作1的操作是_________;
(2)升高pH至4.0~4.5的目的是_______________ ;
(3)生产过程中可回收使用的物质是__________(写物质名称);
(4)为使得到的晶体较纯净,生产过程中使pH升高的c物质可选用______(填编号);
a.NaOH b.Al c.氨水 d.A12O3 e.NaAlO2
(5)通过该法得到一种化学式为[Al2(OH)2Cl45H2O]10的(M=320 g/mol)聚合氯化铝晶体,为测定产品纯度,进行如下操作:
①称取1.600g样品,用适量盐酸溶解后配成100.00 mL溶液;
②取25.00 mL溶液,控制pH=3.5,加入过量0.1 mol/L 40 mL EDTA(Na2H2Y2H2O)标准液滴定(Al3+ + H2Y2 = AlY + 2H+),加热煮沸5~10分钟,使Al3+与EDTA结合稳定(EDTA与Al3+结合无色);
③待上一步结束后,调节溶液pH至5~6,加入二甲酚橙作指示剂,用0.1 mol/L标准Zn2+溶液滴定多余的EDTA(Zn2+ + H2Y2 = ZnY2 + 2H+),消耗标准液20.00 mL(已知:二甲酚橙与Zn2+形成的配合物是红紫色的溶液)滴定终点的现象是_________________;产品的纯度为____________。
【答案】 过滤 促进Al3+水解,使聚合氯化铝晶体析出 盐酸 b,d 溶液恰好变为浅红紫色 80%
【解析】(1)氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,铝与盐酸反应生成氯化铝与氢气,二氧化硅与盐酸不反应,过滤即可实现分离;(2)由于最终得到聚合氯化铝晶体,所以升高pH至4.0~4.5的目的是促进Al3+水解,使聚合氯化铝晶体析出;(3)95℃加热的时候HCl会挥发,用水喷淋就可以吸收HCl,得到盐酸,可循环使用;(4)用氢氧化钠、偏铝酸钠和氨水调节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,二者是固体,多了可以过滤掉,从而可以使得到的晶体较纯净,答案选bd;(5)已知:二甲酚橙与Zn2+形成的配合物是红紫色的溶液,所以滴定终点的现象是溶液恰好变为浅红紫色,且半分钟内不褪色;根据方程式可知过量的EDTA是0.002mol,则与铝离子反应的EDTA是0.004mol-0.002mol=0.002mol,所以25mL溶液中铝离子的物质的量是0.002mol,则原溶液中铝离子的物质的量是0.008mol,根据铝原子守恒可知产品的物质的量是0.004mol,质量是0.004mol×320g/mol=1.28g,所以产品的纯度为1.28g/1.60g×100%=80%。