Question

（20分）聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態的堿式氯化鋁[Al₂（OH）_nCl_6-n]。本實驗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、價格廉的高嶺 土，化學組成為：Al₂O₃（25%～34%）、SiO₂（40%～50%）、Fe₂O₃（0．5%～3．0%）以及少量雜質和水分。已知氧化鋁有多種不同的結構，化學性質也有差異，且一定條件下可相互轉化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的實驗流程如下：

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

根據流程圖回答下列問題：

（1）“煅燒”的目的是_______________________________________________。

（2）“浸出”過程中發生反應的離子方程式為_______________________________。

（3）“浸出”選用的酸為_______。配制質量分數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）“調節溶液pH在4．2～4．5”的過程中，除添加必要的試劑，還需借助的實驗用品是_________________；“蒸發濃縮”需保持溫度在90～100℃，控制溫度的實驗方法是___________                  ______。

（6）實驗中制備堿式氯化鋁反應的化學方程式為_________________

 

Answer 1

【答案】

（1）改變高嶺土中氧化鋁的結構，使其能溶于酸。

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

（3）鹽酸    230     量筒

（4）加熱或提高反應溫度，將煅燒后的塊狀固體粉碎，適當增大鹽酸濃度，充分攪拌，延長反應時間（任答3條）

（5）pH計（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構，使其能溶于酸。“浸出”過程中發生反應與酸反應。該酸要溶液揮發，不會形成雜質。為提高鋁的浸出率，可采取的措施有加熱或提高反應溫度，將煅燒后的塊狀固體粉碎，適當增大鹽酸濃度，充分攪拌，延長反應時間。控制溫度的實驗方法是水浴加熱     。