Question

碱式氯化铝[ Al₂(OH)_nCl_6-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，检验溶液中呈浅绿色的阳离子常采用加入_________溶液进行检验(填试剂化学式)。

（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，用离子方程式解释其原因为           ；

（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胶体时，吸收热量Q kJ ，该水解过程的热化学反应方程为                   。

Answer

（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] ；

（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：工业铝灰和活性铝矾土为原料(主要含Al、Al203、Si02及铁的氧化物)，加入硫酸和盐酸，Si02不溶，Al、Al203及铁的氧化物溶解为离子，滤渣I为Si02，滤液调节PH，三价铁离子会转化为沉淀，则滤渣II为氢氧化铁，滤液II再经过蒸发浓缩，过滤得到硫酸钙和碱式氯化铝溶液。

（1）有固体参加的反应，固体的表面积越大，反应速率越快，所以粉碎煤矸石能增大接触面积，加快溶解速率；二氧化硅不溶于酸，所以滤渣I为Si02；故答案为：增大接触面积，加快溶解速率；Si02；

（2）Fe2+在溶液中为绿色，可以用K3[Fe(CN)6]；故答案为：K3[Fe(CN)6]；

（3）Ca(OH)2并控制pH，其目的：一是生成碱式氯化铝；其次还可以除去铁离子，已知碱式氯化铝的分散质粒子大小在1nm〜100nm之间，则为胶体，滤液I为溶液，用一束光照射液体，观察是否有丁达尔效应，有丁达尔效应的是碱式氯化铝；Al3+与过量的强碱反应生成偏铝酸盐，所以若Ca(OH)2溶液过量，则步骤③得到的BAC产率偏低，该反应的离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；故答案为：除Fe3+；观察是否有丁达尔效应；Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；

（4）若0.1mol AlCl3在某温度下溶于蒸馏水，当有2.5%水解生成Al(OH)3溶液时，吸收热量QkJ，则1mol完全反应水解吸收的热量为400QkJ，则其热化学方程式为：AlCl3(aq)+3H2O(l) Al(OH)3(胶体)+3HCl(aq)△H=+400QkJ/mol；故答案为：AlCl3(aq)+3H2O(l) Al(OH)3(胶体)+3HCl(aq) △H=+400QkJ∕mol。

考点：考查了Al2O3、SiO2及铁的氧化物的分离和提纯、胶体的性质和鉴别、热化学方程式的相关知识。