Question

（2012?南昌三模）聚合氯化鋁晶體的化學式為[Al₂（OH）_nCl_6-n?xH₂O]_m，它是一種高效無機水處理劑，它的制備原理是調節增大AlCl₃溶液的pH，通過促進其水解而結晶析出．其制備原料主要是鋁加工行業的廢渣--鋁灰，它主要含Al₂O₃、Al，還有SiO₂等雜質．聚合氯化鋁生產的工藝流程如下：

（1）攪拌加熱操作過程中發生反應的離子方程式

Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O

；

2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑

．
（2）生產過程中操作B和D的名稱均為

過濾

（B和D為簡單操作）．
（3）生產過程中可循環使用的物質是

HCl

（用化學式表示）．
（4）調節pH至4.0～4.5的目的是

促進AlCl₃水解，使晶體析出

．
（5）實驗室要測定水處理劑產品中n和x的值．為使測定結果更準確，需得到的晶體較純凈．生產過程中C物質可選用

BD

．
A．NaOH       B．Al    C．氨水       D．Al₂O₃．

Answer 1

分析：（1）鋁灰主要含Al₂O₃、Al，還有SiO₂等雜質，加入鹽酸，氧化鋁和鋁能與鹽酸反應，二氧化硅不能與鹽酸反應．
（2）工藝流程為：鋁灰與過量的鹽酸反應，過濾后收集濾液，加熱濃縮至飽和，調pH值，稍靜置，過濾收集濾渣．最終的這個濾渣就是我們要的晶體．
（3）95°C加熱的時候HCl會揮發，用水噴淋就可以吸收HCl，得到HCl（aq），進行循環使用．
（4）溶液調pH值，促進鋁離子水解，利用晶體析出．
（5）加入C目的是調節pH值，促進鋁離子水解，但不能移入新雜質，其次在流程圖中的B中或多或少會留有少量的HCl，因為加熱不能保證所有的HCl全部揮發．

解答：解：（1）氧化鋁與鹽酸反應生成氯化鋁和水，反應離子方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，
鋁與鹽酸反應生成氯化鋁與氫氣，反應離子方程式為2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．
故答案為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；
（2）鋁灰與過量的鹽酸反應，過濾后收集濾液，加熱濃縮至飽和，調pH值，稍靜置，過濾收集濾渣．最終的這個濾渣就是我們要的晶體，所以生產過程中操作B和D的均為過濾．
故答案為：過濾；
（3）95°C加熱的時候HCl會揮發，用水噴淋就可以吸收HCl，得到HCl（aq），可進行循環使用．
故答案為：HCl；
（4）鋁離子水解，Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，降低氫離子濃度促進鋁離子水解，有利于聚合氯化鋁晶體析出．
故答案為：促進AlCl₃水解，使晶體析出；
（5）用氫氧化鈉和氨水調節pH值，會引入新的雜質，鈉離子和銨根離子．所以可以加入Al和氧化鋁進行處理，它二者是固體，多了可以過濾掉的，所以可以使得到的晶體較純凈．
故答案為：BD

點評：以聚合氯化鋁晶體的制備為載體，考查鋁及其化合物性質、離子方程式、對工藝流程的理解、除雜等，難度中等，關鍵在于對工藝流程的理解，和知識的遷移運用．