Question

聚合氯化铝是新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态碱式氯化铝[Al 2 (OH) n Cl 6 － n ]，工业上

聚合氯化铝是新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态碱式氯化铝[Al 2 (OH) n Cl 6 － n ]，工业上常采用铝盐溶液部分水解制备碱式氯化铝，其工艺流程如下： 已知：高岭土：Al 2 O 3 （25%～34%）、SiO 2 （40%～50%）、Fe 2 O 3 （0.5%～3.0%）及少量杂质和水。①Al 3+ 以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH为5.2。根据流程图回答下列问题：（1）写出溶解过程中反应的离子方程式 、 ；（2）加适量铝粉的主要目的是 　　　　　　　　　　 ；（3）溶液的pH需控制在4.2～4.5的原因是 ；（4）“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制该温度的操作名称是 　　　　　 ，写出该过程反应的化学方程式 。

Answer 1

（1）Al 2 O 3 +6H + =2Al 3+ +3H 2 O；Fe 2 O 3 +6H + =2Fe 3+ +3H 2 O （2）除去溶液中的铁离子； （3）pH超过4.5，Al 3+ 会形成Al(OH) 3 沉淀；pH低于4.2，Al 3+ 水解程度很小，很难形成液态碱式氯化铝[Al 2 (OH) n Cl 6 － n ]。 （4）水浴加热      2AlCl 3 +nH 2 O= Al 2 (OH) n Cl 6 － n +nHCl

试题分析：（1）高岭土主要成分为Al 2 O 3 、SiO 2 、Fe 2 O 3 ，加入15%盐酸溶解发生的反应有Al 2 O 3 +6H + =2Al 3+ +3H 2 O；Fe 2 O 3 +6H + =2Fe 3+ +3H 2 O。（2）因为溶解液中有Fe 3+ 所以加入适量铝粉除去。（3）Al 3+ 易水解，pH为5.2水解完全，pH超过4.5，Al 3+ 会形成Al(OH) 3 沉淀；但pH低于4.2，Al 3+ 水解程度很小，很难形成液态碱式氯化铝[Al 2 (OH) n Cl 6 － n ]。（4）控制温度在90～100℃，应用水浴加热。 点评：近几年，工业流程图已经称为高考的热点习题，这类习题的特点就是题干复杂，但是问题比较简单，原理都在书本中。