Question

4．利用铝灰（主要成分为Al、Al₂O₃、AlN、FeO等）制备铝鞣剂[主要成分为Al（OH）₂Cl]的一种工艺如下：

（1）“水解”时生成气体M，M的化学式为NH₃．
（2）“氧化”时，被氧化的离子是Fe²⁺．
（3）“酸溶”时，Al₂O₃发生反应的离子方程式为Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O．
（4）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是防止Al（OH）₂Cl水解生成Al（OH）₃．
（5）用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法，如2Al+4BaO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Ba↑+BaO•Al₂O₃．常温下Al的金属性比Ba的金属性弱（填“强”或“弱”）．利用上述方法可制取Ba的主要原因是d．
a．高温时Al的金属活动性大于Ba                      b．高温有利于BaO分解
c．高温时BaO•Al₂O₃比Al₂O₃稳定                      d．Ba的沸点比Al的低．

Answer 1

分析 铝灰主要成分为Al、Al₂O₃、AlN、FeO等，加水发生反应，AlN发生水解生成氢氧化铝和氨气，加入盐酸酸溶后，生成氯化铝溶液和氯化亚铁溶液，加入漂白剂氧化亚铁离子为铁离子，加入纯碱调节溶液pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，采用喷雾干燥制备铝鞣剂，
（1）AlN水解得到气体M是氨气，加热可以促进氮化铝水解生成氨气，有利于氨气的逸出；
（2）加入NaClO的作用是利用次氯酸根离子在酸溶液中的强氧化性，将氧化亚铁离子为铁离子；
（3）酸溶时使用的酸是盐酸，氧化铝溶于酸生成氯化铝溶液；
（4）铝鞣剂主要成分为Al（OH）₂Cl，在加热蒸发时会发生水解，为防止水解利用喷雾干燥，减少铝鞣剂水解；
（5）常温下Al的金属性比Ba的金属性弱，该反应是利用Ba的沸点比Al的低．

解答 解：铝灰主要成分为Al、Al₂O₃、AlN、FeO等，加水发生反应，AlN发生水解生成氢氧化铝和氨气，加入盐酸酸溶后，生成氯化铝溶液和氯化亚铁溶液，加入NaClO氧化亚铁离子为铁离子，加入纯碱调节溶液pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，采用喷雾干燥制备铝鞣剂．
（1）AlN水解得到气体M是NH₃，加热可以加快AlN水解反应速率，降低NH₃在水中的溶解度，促使NH₃逸出，
故答案为：NH₃；
（2）加入NaClO的作用是利用次氯酸根离子在酸溶液中的强氧化性，将氧化亚铁离子为铁离子，反应离子方程式为：2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，
故答案为：Fe²⁺；
（3）由流程图可知，酸溶时使用的酸是盐酸，氧化铝溶解生成氯化铝溶液，反应的离子方程式：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，
故答案为：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
（4）铝鞣剂主要成分为Al（OH）₂Cl，在加热蒸发时会发生水解，为防止水解利用喷雾干燥，减少铝鞣剂水解，
故答案为：防止Al（OH）₂Cl水解生成Al（OH）₃；
（5）利用元素Ba、Al在元素周期表的位置可知金属活泼性：Al＜Ba；但Al在高温下可将氧化钡中钡置换出来，原因是Ba的沸点低于铝，高温时Ba转化为气体脱离反应体系，使反应正向进行，
故答案为：弱；d．

点评 本题考查物质准备工艺流程，涉及对操作的分析评价、对条件控制分析、物质含量测定等，熟练掌握元素化合物知识，树立资源回收再利用意识，是对学生综合能力的考查．