Question

（化学与技术）聚合氯化铝晶体的化学式为[Al₂(OH)_nCl_6-n·xH₂O]m，它是一种高效无机水处理剂，它的制备原理是调节增大AlCl₃溶液的pH，通过促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣——铝灰，它主要含Al₂O₃、Al，还有SiO₂等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：

（1）搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式                  ；                

（2）生产过程中操作B和D的名称均为        （B和D为简单操作）。

（3）反应中副产品a是                （用化学式表示）。

（4）生产过程中可循环使用的物质是                      （用化学式表示）。

（5）调节pH至4.0~4.5的目的是                                             。

（6）实验室要测定水处理剂产品中n和x的值。为使测定结果更准确，需得到的晶体较纯净。生产过程中C物质可选用           。

A．NaOH   B．Al    C．氨水   D．Al₂O₃    E．NaAlO₂

Answer

（1）Al2O3＋6H+＝2Al3+＋3H2O，2Al＋6H+＝2Al3+＋3H2↑

（2）过滤

（3）H2

（4）HCl

（5）促进AlCl3水解，使晶体析出

（6）BD

【解析】

试题分析：（1）铝灰的主要成分是氧化铝和金属铝，氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，反应离子方程式为Al2O3＋6H+＝2Al3+＋3H2O；铝与盐酸反应生成氯化铝与氢气，反应离子方程式为2Al＋6H+＝2Al3+＋3H2↑；

（2）铝灰与过量的盐酸反应，过滤后收集滤液，加热浓缩至饱和，调pH值，稍静置，过滤收集滤渣，最终的这个滤渣就是我们要的晶体，所以生产过程中操作B和D的均为过滤。

（3）搅拌加热操作过程，加入盐酸，铝与盐酸反应，有氢气生成，加热的时候HCl会挥发，用水喷淋就可以吸收HCl，得到HCl（aq），剩余气体为氢气，反应中副产品a为H2。

（4）95°C加热的时候HCl会挥发，用水喷淋就可以吸收HCl，得到HCl（aq），可进行循环使用。

（5）铝离子水解，Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+，降低氢离子浓度促进铝离子水解，有利于聚合氯化铝晶体析出。

（6）用氢氧化钠和氨水调节pH值，会引入新的杂质，引入钠离子和铵根离子，所以可以加入Al和氧化铝进行处理，它二者是固体，多了可以过滤掉的，所以可以使得到的晶体较纯净，答案选BD。

考点：考查聚合氯化铝生产的工艺流程分析等知识。