题目内容

碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6－n]m(1≤n≤6，m≤10)(商业代号BAC)，是一种比Al2(SO4)3效果更好的净水药剂．以下是用煤矸石(主要含Al2O3，SiO2及少量铁的氧化物)为原料生产碱式氯化铝过程中遇到的情况：

(1)在反应器中加入16％的硫酸和16％的盐酸，在不断搅拌过程中再加入经过焙烧后的煤矸石粉，反应器上部有一条长管子作为反应时气体的排放管．加热至沸腾(102℃)并保持一段时间，期间不断用精密pH试纸在排气管口上方检查排出气体的pH，记录如下：

试解释排气管中放出气体的pH变化的原因________如果把排气管加长一倍，排气的pH________(回答“增大”“减小”或“不变化”)，解释原因________

(2)上述反应结束后，冷却，过滤弃渣，然后再加热至100℃，并在不断搅拌的条件下，向溶液慢慢地添加Ca(OH)2至适量，生成大量沉淀．过滤上述溶液，弃渣，得到澄清的BAC稀溶液．将此稀溶液加热蒸发浓缩，又产生白色细晶状沉淀，经化验分析，知此沉淀不是BAC固体，也不是AlCl3晶体或Al(OH)3．问：这种物质是________，为什么此时会有沉淀析出________

答案：
解析：

　　(1)由于盐酸受热蒸发出HCl气体所致,随着反应的进行,盐酸逐渐与煤矸石中的物质反应而被消耗，因此，排气的pH从小逐渐变大；增大；如果排气管加长一倍，意味着排气被冷却的程度更高，HCl更多被冷凝回流,故排气的pH有所增大;

　　(2)沉淀物是水合硫酸钙(或硫酸钙)；由于硫酸钙是微溶的，在稀BAC溶液中达到饱和，浓缩蒸发过程中变为过饱和，故形成细晶状析出．(每空2分)


练习册系列答案
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（20分）聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2（OH）nCl6-n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭 土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0．5%～3．0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：

已知：Fe3＋、Al3＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2。

根据流程图回答下列问题：

（1）“煅烧”的目的是_______________________________________________。

（2）“浸出”过程中发生反应的离子方程式为_______________________________。

（3）“浸出”选用的酸为_______。配制质量分数15％的A酸需要200mL30％的A酸（密度约为1.15g/cm3）和_______g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。

（4）为提高铝的浸出率，可采取的措施有                     _______________（要求写出三条）。

（5）“调节溶液pH在4．2～4．5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_________________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度的实验方法是___________                 ______。

（6）实验中制备碱式氯化铝反应的化学方程式为_________________

 

（20分）聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2（OH）nCl6-n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0．5%～3．0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：

已知：Fe3＋、Al3＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2。
根据流程图回答下列问题：
（1）“煅烧”的目的是_______________________________________________。
（2）“浸出”过程中发生反应的离子方程式为_______________________________。
（3）“浸出”选用的酸为_______。配制质量分数15％的A酸需要200mL30％的A酸（密度约为1.15g/cm3）和_______g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。
（4）为提高铝的浸出率，可采取的措施有                    _______________（要求写出三条）。
（5）“调节溶液pH在4．2～4．5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_________________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度的实验方法是___________                 ______。
（6）实验中制备碱式氯化铝反应的化学方程式为_________________

利用某炉渣(只含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备新型净水剂碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n] 和Fe2O3。工艺流程如下：
①用3.00mol/L的盐酸稀盐酸浸取炉渣，过滤．
②滤液先用H2O2氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3
③将第②步分离出沉淀的滤液通CO2调pH值后，保持温度在90～100℃进行“蒸发浓缩”，可以得到碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]
据以上信息回答下列问题：
(1)实验室配制3.00mol/L的盐酸100mL需要36.5％的浓盐酸（密度为1.2g/cm3）    _____mL，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、             。
（2）写出H2O2与滤液反应的化学方程式                    
（3） “蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，可采用的加热方法是         
（4）为验证炉渣中含有Fe2O3，做如下实验：
a取适量炉渣于烧杯中，加足量    溶解、静置
b取上层清液少量于试管中，滴加       ，观察现象。选用提供的试剂，
提供的试剂：①稀硝酸　②稀硫酸　③氯水　④KMnO4溶液　⑤ KSCN溶液
步骤a、b中所加试剂分别为        ；
步骤b中反应的离子方程式：             

（16分）聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。
本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：

回答下列问题：
（1）“煅烧”的目的是                                         。
（2）“溶解”过程中发生反应的离子方程式为                         
                                                                
（3）加少量铝粉的主要作用是                                。
（4）“调节pH在4.2～4.5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是                ；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度的实验方法是                        。

利用某炉渣 (只含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备新型净水剂碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n] 和Fe2O3。工艺流程如下：

①用3.00mol/L的盐酸稀盐酸浸取炉渣，过滤．

②滤液先用H2O2氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3

③将第②步分离出沉淀的滤液通CO2调pH值后，保持温度在90～100℃进行“蒸发浓缩”，可以得到碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]

据以上信息回答下列问题：

(1)实验室配制3.00mol/L的盐酸100mL需要36.5％的浓盐酸（密度为1.2g/cm3）    _____mL，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、              。

（2）写出H2O2与滤液反应的化学方程式                     

（3） “蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，可采用的加热方法是                    

（4）为验证炉渣中含有Fe2O3，做如下实验：

a取适量炉渣于烧杯中，加足量     溶解、静置

b取上层清液少量于试管中，滴加        ，观察现象。选用提供的试剂，

提供的试剂：①稀硝酸　②稀硫酸　③氯水　④KMnO4溶液　⑤ KSCN溶液

步骤a、b中所加试剂分别为         ；

步骤b中反应的离子方程式：             

 

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