Question

聚合氯化鋁是一種用途廣泛的生活和工業(yè)污水處理劑，其單體是[Al₂（OH）_nCl_6-n]（1≤n≤6）（堿式氯化鋁，商品名“BAC”）．以下是實(shí)驗(yàn)室用煤矸石（主要含Al₂O₃，SiO₂及少量鐵的氧化物）為原料獲得堿式氯化鋁的主要實(shí)驗(yàn)步驟．

試回答下列問題：
（1）向蒸發(fā)器中加入適量Ca（OH）₂主要目的是

調(diào)節(jié)溶液的溶液的pH

．
（2）持續(xù)加熱并保持90℃左右是為了

促進(jìn)鋁鹽的水解

．你建議的加熱方式為

水浴加熱

．
（3）殘?jiān)?的主要成分可能是

Fe（OH）₃

，請另用實(shí)驗(yàn)來證明你的結(jié)論（填操作與現(xiàn)象）

取少許殘?jiān)?于小試管中，加適量鹽酸溶解，滴加KSCN溶液，溶液呈紅色

．
（4）實(shí)驗(yàn)中不斷用精密pH試紙?jiān)诜磻?yīng)器上方的排氣管口檢測，測得pH的變化趨勢為

由小到大至基本恒定

．（填“由小到大至基本恒定”、“由大到小至基本恒定”或“一直保持恒定”）
（5）為了定量測定所得的含BAC稀溶液中BAC的含量，你建議可以測量的項(xiàng)目有

測定堿式氯化鋁中鋁元素的含量

．

Answer 1

分析：（1）調(diào)節(jié)混合液的PH，可以將雜質(zhì)鐵離子變成氫氧化鐵；
（2）水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度升高，鋁離子的水解程度增大；由于溫度是90℃左右，可以采用水浴加熱方法；
（3）殘?jiān)�是氫氧化鐵；根據(jù)三價(jià)鐵離子遇到硫氰酸鉀溶液顯示紅色分析；
（4）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，混合液中的氫離子濃度逐漸減小，到反應(yīng)完畢，pH不再變化；
（5）可以通過測定堿式氯化鋁中鋁元素的含量，計(jì)算出含BAC稀溶液中BAC的含量．

解答：解：（1）加入氫氧化鈣溶液，調(diào)節(jié)溶液的PH，使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀除去，故答案為：調(diào)節(jié)溶液的溶液的pH；
（2）由于水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度升高，鋁離子的水解程度增大；由于控制溫度在90℃左右，可以采用水浴加熱方法，
故答案為：促進(jìn)鋁鹽的水解；水浴加熱；
（3）向含有鐵離子、鋁離子的混合液中加入適量的氫氧化鈣，可以獲得氫氧化鐵沉淀；檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子可以將氫氧化鐵溶于鹽酸中，加入硫氰酸鉀，三價(jià)鐵離子遇到硫氰酸鉀顯示紅色，
故答案為：Fe（OH）₃；取少許殘?jiān)?于小試管中，加適量鹽酸溶解，滴加KSCN溶液，溶液呈紅色；
（4）由于隨著反應(yīng)的進(jìn)行，混合液中的氫離子濃度逐漸減小，到反應(yīng)完畢，pH不再變化，故答案為：由小到大至基本恒定；
（5）根據(jù)鋁原子守恒，可以通過測定堿式氯化鋁中鋁元素的含量，計(jì)算出含BAC稀溶液中BAC的含量，故答案為：測定堿式氯化鋁中鋁元素的含量．

點(diǎn)評：本題是一道關(guān)于物質(zhì)的分離和提純知識(shí)的實(shí)驗(yàn)操作題，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，難度大．