Question

（20分）聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁[Al₂（OH）_nCl_6-n]。本實(shí)驗(yàn)采用鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價(jià)格廉的高嶺 土，化學(xué)組成為：Al₂O₃（25%～34%）、SiO₂（40%～50%）、Fe₂O₃（0．5%～3．0%）以及少量雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種不同的結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的實(shí)驗(yàn)流程如下：

已知：Fe^3＋、Al^3＋以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的pH分別為3.2、5.2。

根據(jù)流程圖回答下列問(wèn)題：

（1）“煅燒”的目的是_______________________________________________。

（2）“浸出”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。

（3）“浸出”選用的酸為_______。配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)15％的A酸需要200mL30％的A酸（密度約為1.15g/cm³）和_______g蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、______________。

（4）為提高鋁的浸出率，可采取的措施有                     _______________（要求寫出三條）。

（5）“調(diào)節(jié)溶液pH在4．2～4．5”的過(guò)程中，除添加必要的試劑，還需借助的實(shí)驗(yàn)用品是_________________；“蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90～100℃，控制溫度的實(shí)驗(yàn)方法是___________                  ______。

（6）實(shí)驗(yàn)中制備堿式氯化鋁反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________

 

Answer 1

【答案】

（1）改變高嶺土中氧化鋁的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸。

（2）Al₂O₃+6H⁺ == 2Al³⁺+3H₂O    Fe₂O₃+6H⁺ == 2Fe³⁺+3H₂O

（3）鹽酸    230     量筒

（4）加熱或提高反應(yīng)溫度，將煅燒后的塊狀固體粉碎，適當(dāng)增大鹽酸濃度，充分?jǐn)嚢瑁�延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間（任答3條）

（5）pH計(jì)（或精密pH試紙）    水浴加熱    

（6）

【解析】“煅燒”的目的是改變高嶺土中氧化鋁的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸�！敖�出”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)與酸反應(yīng)。該酸要溶液揮發(fā)，不會(huì)形成雜質(zhì)。為提高鋁的浸出率，可采取的措施有加熱或提高反應(yīng)溫度，將煅燒后的塊狀固體粉碎，適當(dāng)增大鹽酸濃度，充分?jǐn)嚢瑁�延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間。控制溫度的實(shí)驗(yàn)方法是水浴加熱     。