Question

(本题共12分)聚合氯化铝（PAC）的化学式为[Al2(OH)nCl6-n·xH2O]m，它是一种新兴的高效净水剂。

某兴趣小组尝试以工业废弃物铝灰为原料，利用酸溶法制备聚合氯化铝，主要流程如下：

完成下列填空：

40．用37.5%的浓盐酸配置100 mL 6 mol/L盐酸，所需的玻璃仪器有量筒、烧杯、_______。

41．步骤III调节pH至4.0~4.5，其目的是___________________________。为使得到的PAC晶体较纯净，所用的X物质可以是_______（填编号）。

a．氨水 b．铝 c．氢氧化铝 d．偏铝酸钠

42．步骤IV需要保持温度在85℃，可采用的加热方法是_____________。

43．为测定PAC样品中n的值，可以采用如下方法：

①称取一定质量样品，充分研碎后在_________（填仪器名称）中加热、灼烧至质量不再变化，得到1.020g固体，其成分是_________（填化学式）。

②另称取相同质量的样品，用_________（填化学式）溶解后，加入足量AgNO3溶液，得到3.157 g白色沉淀。

由上可知，该PAC样品中n的值为___________。

44．也可用烧碱溶解铝灰，再用稀盐酸调节pH至4.0~4.5，该法称为“碱溶法”。与“酸溶法”相比，“碱溶法”的缺点是______________________________（任写一点）。

Answer 1

40．100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管（2分）

41．控制AlCl3­的水解程度（1分）；b、c（2分） 42．水浴加热（1分）

43．坩埚（1分）；Al2O3（1分）；稀硝酸（1分）；3.8（2分）

44．产品中含有杂质NaCl（1分）

【解析】

试题分析：40．用液体溶质配制一定体积一定物质的量浓度的溶液所需的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶。

41．AlCl3­是强酸弱碱盐，在溶液中Al3+容易发生水解反应，在步骤III调节pH至4.0~4.5，其目的是控制AlCl3­的水解程度。为使得到的PAC晶体较纯净，所用的X物质应该是既消耗溶液中的H+，调节溶液的酸碱性，还不引入新的杂质离子，可以是铝、氢氧化铝，故选项是b、c。

42．步骤IV需要保持温度在85℃，为了便于控制温度，可采用的加热方法是水浴加热。

43．测定PAC样品中n的值的方法是①称取一定质量样品，充分研碎后在坩埚中加热、灼烧Al(OH)3受热分解产生Al2O3和H2O，至质量不再变化，得到1.020g固体是Al2O3。n(Al)= (1.020g÷102g/mol)×2=0.02mol，②另称取相同质量的样品，用硝酸溶解后，加入足量AgNO3溶液，得到3.157 g白色沉淀则n(Cl-)=3.157 g÷143.5g/mol=0.022mol。n(Al3+):n(Cl-)=2：(6－n)= 0.02mol：0.022mol，解得n=3.8。

44．也可用烧碱溶解铝灰，再用稀盐酸调节pH至4.0~4.5，该法称为“碱溶法”。与“酸溶法”相比，“碱溶法”的缺点是产品中含有杂质NaCl，纯度低。

考点：考查物质的量浓度溶液的配制是仪器的使用、反应条件的控制、试剂的选择、物质化学式的确定及方案的评价的知识。