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工业上用粉碎的煤矸石（主要含Al2O3、SiO2及铁的氧化物）制备净水剂BAC〔Al2(OH)nCl6-n〕的流程如下： （1）粉碎煤矸石的目的是______;滤渣I的主要成分是______ (填化学式)。 （2）步骤①在煮沸的过程中，溶液逐渐由无色变为绿色，此时溶液中有色离子为______(填化学式）;随后溶液又变为棕黄色，相关离子反应方程式为______; 步骤①的煮沸装置上方需安装一长导管，长导管的作用是____________。 （3）步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH，其目的:一是生成BAC;二是___________；巳知BAC的分散质粒子大小在1 nm?100 nm之间，由此区别滤液I与BAC两种液体的物理方法是______;若Ca(OH)2溶液过量,则步骤③得到的BAC产率偏低，写出该反应的离子方程式______。 （4）若0.1 molAlCl3在某温度下溶于蒸馏水，当有5℅水解生成Al(OH)3溶液时，吸收热量a kJ。写出该过程的热化学方程式____________。 |
参考解答
481***119
2025-03-07 11:40:29
| （15分）（1）增大反应物接触面积，加快溶解速率（提高Al3+的浸出率）（2分）SiO2（1分） （2）Fe2+（1分）4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O（2分）冷凝、回流（1分） （3）除Fe3+（2分）用一束光照射液体，观察是否产生丁达尔现象（或丁达尔效应）（2分） Al3++4OH-=AlO2-+2H2O（2分） （4）AlCl3(aq)+3H2O(l)  Al(OH)3(aq)+3HCl(aq) △H=+200akJ/mol（2分） |
试题分析： （1）将煤矸石粉碎可增大反应物接触面积，加快溶解速率。二氧化硅不溶于盐酸、硫酸，滤渣I为二氧化硅。 （2）呈绿色的离子是Fe2+，随后Fe2+酸性条件下被空气中氧气氧化为Fe3+。长导管的作用是冷凝、回流。 （3）由分散质粒子直径可知BAC为胶体，区分溶液和胶体可根据胶体能产生丁达尔效应、溶液不能产生丁达尔效应。加氢氧化钙的目的是调节pH使Fe3+沉淀，若氢氧化钙过量，则发生Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，使BAC产率偏低。 （4）反应0.005molAlCl3吸热akJ，所以反应1molAlCl3时吸热200akJ。 |
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