Question

4．利用鋁灰（主要成分為Al、Al₂O₃、AlN、FeO等）制備鋁鞣劑[主要成分為Al（OH）₂Cl]的一種工藝如下：

（1）“水解”時生成氣體M，M的化學式為NH₃．
（2）“氧化”時，被氧化的離子是Fe²⁺．
（3）“酸溶”時，Al₂O₃發生反應的離子方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O．
（4）采用噴霧干燥而不用蒸發的原因是防止Al（OH）₂Cl水解生成Al（OH）₃．
（5）用鋁和金屬氧化物反應制備金屬單質是工業上較常用的方法，如2Al+4BaO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Ba↑+BaO•Al₂O₃．常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性弱（填“強”或“弱”）．利用上述方法可制取Ba的主要原因是d．
a．高溫時Al的金屬活動性大于Ba                      b．高溫有利于BaO分解
c．高溫時BaO•Al₂O₃比Al₂O₃穩定                      d．Ba的沸點比Al的低．

Answer 1

分析 鋁灰主要成分為Al、Al₂O₃、AlN、FeO等，加水發生反應，AlN發生水解生成氫氧化鋁和氨氣，加入鹽酸酸溶后，生成氯化鋁溶液和氯化亞鐵溶液，加入漂白劑氧化亞鐵離子為鐵離子，加入純堿調節溶液pH使鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，采用噴霧干燥制備鋁鞣劑，
（1）AlN水解得到氣體M是氨氣，加熱可以促進氮化鋁水解生成氨氣，有利于氨氣的逸出；
（2）加入NaClO的作用是利用次氯酸根離子在酸溶液中的強氧化性，將氧化亞鐵離子為鐵離子；
（3）酸溶時使用的酸是鹽酸，氧化鋁溶于酸生成氯化鋁溶液；
（4）鋁鞣劑主要成分為Al（OH）₂Cl，在加熱蒸發時會發生水解，為防止水解利用噴霧干燥，減少鋁鞣劑水解；
（5）常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性弱，該反應是利用Ba的沸點比Al的低．

解答 解：鋁灰主要成分為Al、Al₂O₃、AlN、FeO等，加水發生反應，AlN發生水解生成氫氧化鋁和氨氣，加入鹽酸酸溶后，生成氯化鋁溶液和氯化亞鐵溶液，加入NaClO氧化亞鐵離子為鐵離子，加入純堿調節溶液pH使鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，采用噴霧干燥制備鋁鞣劑．
（1）AlN水解得到氣體M是NH₃，加熱可以加快AlN水解反應速率，降低NH₃在水中的溶解度，促使NH₃逸出，
故答案為：NH₃；
（2）加入NaClO的作用是利用次氯酸根離子在酸溶液中的強氧化性，將氧化亞鐵離子為鐵離子，反應離子方程式為：2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，
故答案為：Fe²⁺；
（3）由流程圖可知，酸溶時使用的酸是鹽酸，氧化鋁溶解生成氯化鋁溶液，反應的離子方程式：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，
故答案為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
（4）鋁鞣劑主要成分為Al（OH）₂Cl，在加熱蒸發時會發生水解，為防止水解利用噴霧干燥，減少鋁鞣劑水解，
故答案為：防止Al（OH）₂Cl水解生成Al（OH）₃；
（5）利用元素Ba、Al在元素周期表的位置可知金屬活潑性：Al＜Ba；但Al在高溫下可將氧化鋇中鋇置換出來，原因是Ba的沸點低于鋁，高溫時Ba轉化為氣體脫離反應體系，使反應正向進行，
故答案為：弱；d．

點評 本題考查物質準備工藝流程，涉及對操作的分析評價、對條件控制分析、物質含量測定等，熟練掌握元素化合物知識，樹立資源回收再利用意識，是對學生綜合能力的考查．