Question

碱式氯化铝[ Al2(OH)nCl6-n ] 是利用工业铝灰和活性铝矾土为原料（主要含Al、Al2O3、SiO2及铁的氧化物）经过精制加工而成，此产品活性较高，对工业污水具有较好的净化效果。其制备流程如下：

（1）原料需要粉碎，其目的是 ；滤渣I的主要成分是 ；

（2）步骤①在煮沸过程中，溶液逐渐变为浅绿色，此时溶液中呈浅绿色的阳离子常采用加入 试剂进行检验（填化学式）；随后溶液又变为棕黄色，相关反应的离子方程式为 ；

（3）步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH，其目的：一是生成碱式氯化铝；二是 ；已知碱式氯化铝的分散质粒子大小在1~100 nm之间，则区别滤液I与碱式氯化铝两种液体的物理方法是 ；若Ca(OH)2溶液过量，则步骤③得到的碱式氯化铝产率偏低，该反应的离子方程式为 ；

（4）某温度下若0.1 mol AlCl3溶于蒸馏水，当有2.5%水解生成Al(OH)3溶液时，吸收热量Q kJ ，该过程的热化学反应方程式为 。

 

Answer 1

（1）增大反应物接触面积，加快溶解速率（提高Al3+的浸出率）；SiO2 （或：二氧化硅） ；

（2）K3[Fe(CN)6] ； 4Fe2+ +O2 + 4H+＝ 4Fe3+ + 2H2O ；

（3）除Fe3+ ；观察是否有丁达尔效应 Al3+ + 4OH－＝AlO2- + 2H2O ；

（4）AlCl3(aq) + 3H2O(l) Al(OH)3(胶体) + 3HCl(aq) ΔH ＝+400Q kJ∕mol.

【解析】

试题分析：（1）原料都是固体，将固体物质粉碎，其目的是为了增大反应物接触面积，加快溶解速率（提高Al3+的浸出率）；Al、Al2O3、Fe2O3等金属或金属氧化物都能溶于酸，滤渣I的主要成分是（2）步骤①在煮沸过程中，溶液逐渐变为浅绿色，此时溶液中呈浅绿色的阳离子Fe2+常采用加入K3[Fe(CN)6]溶液的方法来检验。随后溶液会被空气中的氧气氧化变为Fe3+,而使溶液又变为棕黄色，相关反应的离子方程式为4Fe2+ +O2 + 4H+＝ 4Fe3+ + 2H2O。（3）（3）步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH，其目的：一是生成碱式氯化铝；二是使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。由于碱式氯化铝的分散质粒子大小在1~100 nm之间，所以属于胶体；而滤液则属于溶液。因此区别滤液I与碱式氯化铝两种液体的物理方法是利用胶体的性质，观察是否有丁达尔效应，有观察是否有丁达尔效应的就是胶体，否则就是滤液。若Ca(OH)2溶液过量，则会发生反应Al3+ + 4OH－＝AlO2- + 2H2O，导致步骤③得到的碱式氯化铝产率偏低。（4）某温度下若0.1 mol AlCl3溶于蒸馏水，当有2.5%水解生成Al(OH)3溶液时，吸收热量Q kJ ，该过程的热化学反应方程式为AlCl3(aq) + 3H2O(l) Al(OH)3(胶体) + 3HCl(aq) ΔH ＝+400Q kJ∕mol.

考点：考查影响化学反应速率的因素、离子的检验、物质的鉴别、胶体遇溶液的区别、热化学方程式的书写的知识。