Question

碱式氯化铝[ Al 2 (OH) n Cl 6-n ] 是利用工业铝灰和活性铝矾土为原料（主要含Al、Al 2 O 3 、SiO 2 及

碱式氯化铝[ Al 2 (OH) n Cl 6-n ] 是利用工业铝灰和活性铝矾土为原料（主要含Al、Al 2 O 3 、SiO 2 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 AlCl 3 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Al 3+ 的浸出率）；SiO 2 （或：二氧化硅） ； （2）K 3 [Fe(CN) 6 ] ；  4Fe 2+ +O 2 + 4H + ＝ 4Fe 3+ + 2H 2 O ； （3）除Fe 3+  ；观察是否有丁达尔效应        Al 3+ + 4OH － ＝AlO 2 - + 2H 2 O ； （4）AlCl 3 (aq) + 3H 2 O(l) Al(OH) 3 (胶体) + 3HCl(aq)  ΔH ＝+400Q  kJ∕mol.

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Al 3+ 的浸出率）；Al、Al 2 O 3 、Fe 2 O 3 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Fe 2+ 常采用加入K 3 [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Fe 3+ ,而使溶液又变为棕黄色，相关反应的离子方程式为4Fe 2+ +O 2 + 4H + ＝ 4Fe 3+ + 2H 2 O。（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Fe 3+ 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Al 3+ + 4OH － ＝AlO 2 - + 2H 2 O，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 AlCl 3 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AlCl 3 (aq) + 3H 2 O(l) Al(OH) 3 (胶体) + 3HCl(aq)  ΔH ＝+400Q  kJ∕mol.