Question

【題目】某大學實驗室對煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及Fe2O3)制備聚合氯化鋁｛[Al2(OH)nCl6－n]m｝(1≤n≤5，m≤10)，簡稱PAC，是一種新型、高效的絮凝劑和凈水劑}。其工藝流程如下：

請回答下列問題：

（1）用濃鹽酸配制20%的鹽酸所需的玻璃儀器有______________________________。

（2）加20%的鹽酸酸浸，有關反應的離子方程式為_____________________________。

（3）為了分析殘渣2中鐵元素的含量，某同學稱取5.000g殘渣2，先將其預處理使鐵元素還原

Fe2+，并在容量瓶中配制成100mL溶液；然后移取25.00mL試樣溶液，用1.000×10-2molL-1KMnO4標準溶液滴定，消耗標準溶液20.00mL．已知反應式為Fe2++MnO4-+H+—Fe3++Mn2++H2O（未配平）．判斷滴定終點的依據____ ；

殘渣2中鐵元素的質量分數為 _ ．

（4）由澄清的PAC稀溶液獲得聚合氯化鋁固體，該實驗操作是_______________，得到的PAC粗產品中可能含有的雜質離子是____________。

（5）從不引入雜質的角度來考慮，調節溶液pH的試劑可改為________(填字母)。

A．NaOH B．Al C．氨水 D．Al2O3

（6）若m=n=2，則生成PAC的化學方程式是 ．

Answer 1

【答案】

（1）量筒、燒杯、玻璃棒

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

（3）滴入最后一滴高錳酸鉀溶液時，溶液出現紫紅色且在半分鐘內不變色；4.480%

（4）蒸發濃縮，冷卻結晶；Ca2+（5）BD

（6）4AlCl3+2Ca（OH）2 [Al2（OH）2Cl4]2+2CaCl2

【解析】

試題解析: （1）濃鹽酸配20%的鹽酸用到的儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒，（2）氧化鋁 氧化鐵屬于堿性氧化物，均能和強酸之間反應生成對應的鹽和水，反應的方程式為：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，（3）氫氧化鋁可以溶于強堿溶液中，但是氫氧化鐵和氫氧化鈉之間不反應，所以濾渣2是氫氧化鐵，它可以和強酸之間反應得到三價鐵鹽，可以采用硫氰化鉀檢驗三價鐵的存在，取少量殘渣2于小試管中，加入稀鹽酸使其完全溶解，再加入KSCN溶液，溶液呈（血）紅色；（4）從澄清的PAC稀溶液獲得聚合氯化鋁固體，可以采用蒸發濃縮，冷卻結晶的方法，加入氫氧化鈣調節溶液的pH過程中，引進的鈣離子會混入PAC粗產品中，故答案為：蒸發濃縮，冷卻結晶；Ca2+；（5）從不引入雜質角度去考慮，加入NaOH和氨水會引入鈉離子和銨根離子，故選BD；（6）若m=n=2，氯化鋁溶液與石灰水反應生成[Al2（OH）2Cl4]2 和CaCl2；反應為：4AlCl3+2Ca（OH）2 [Al2（OH）2Cl4]2+2 CaCl2