Question

14．铝鞣剂[主要成分为Al（OH）₂Cl]主要用于鞣制皮革．利用铝灰（主要成分为Al、Al₂O₃、AlN、FeO等）制备铝鞣剂的一种工艺如图：

回答下列问题：
（1）气体A为NH₃（填化学式）．水解采用90℃而不在室温下进行的原因是加快AlN水解反应速率，降低NH₃在水中的溶解度，促使NH₃逸出．
（2）酸溶时使用的酸是盐酸（填名称）．
（3）氧化时，发生反应的离子方程式为2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O．
（4）除杂时产生废渣的主要成分为Fe（OH）₃（填化学式），对其合理的处理方法是回收利用生成铁红．
（5）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．
（6）准确称取所制备的铝鞣剂m g，将其置于足量硝酸中，待样品完全溶解后，加入足量AgNO₃溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得固体ng．则样品中Al（OH）₂Cl的质量分数为$\frac{193n}{287m}$×100%（用含m、n的代数式表示）

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A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）酸溶时使用的酸是盐酸；
（3）加入漂白液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；
（4）由上述分析可知滤渣为氢氧化铁沉淀；可以回收利用生成铁红；
（5）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；
（6）最终得到ng沉淀为AgCl的质量，根据氯离子守恒计算Al（OH）₂Cl的质量，进而计算样品中Al（OH）₂Cl的质量分数．

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A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；加快AlN水解反应速率，降低NH₃在水中的溶解度，促使NH₃逸出；
（2）由流程图可知，酸溶时使用的酸是盐酸，
故答案为：盐酸；
（3）加入漂白液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：2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O；
（4）由上述分析可知，滤渣为Fe（OH）₃沉淀；可以回收利用生成铁红，
故答案为：Fe（OH）₃；回收利用生成铁红；
（5）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；
（6）最终得到ng沉淀为AgCl的质量，根据氯离子守恒，Al（OH）₂Cl的质量=$\frac{ng}{143.5g/mol}$×96.5g/mol，故样品中Al（OH）₂Cl的质量分数为（$\frac{ng}{143.5g/mol}$×96.5g/mol÷mg）×100%=$\frac{193n}{287m}$×100%，
故答案为：$\frac{193n}{287m}$×100%．

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．题目难度中等．