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[Al

题目内容：

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)_nCl_6－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，此时溶液中的有色离子为_____

________(填化学式)；随后溶液又变为棕黄色，相关反应的离子方程式为_________；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________

_______________________；已知BAC的分散质粒子大小在1～100 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 mol AlCl₃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：____________________________________。

最佳答案：

(1)增大反应物接触面积，加快溶解速率(提高Al^3＋的浸出率)　SiO₂

(2)Fe^2＋　4Fe^2＋＋O₂＋4H^＋=4Fe^3＋＋2H₂O　冷凝、回流　(3)除去Fe^3＋　用一束光照射液体，观察是否有丁达尔效应　Al^3＋＋4OH^－=AlO₂^—＋2H₂O

(4)AlCl₃(aq)＋3H₂O(l)

Al(OH) ₃(aq)＋3HCl(aq)ΔH＝＋200a kJ·mol ^－1

答案解析：

(1)粉碎煤矸石能增大反应物的接触面积，加快反应速率；SiO₂不溶于盐酸和硫酸，滤渣Ⅰ的主要成分是SiO₂。

(2)溶液中的Fe^2＋为绿色；Fe^2＋很容易被空气中的O₂氧化成棕黄色的Fe^3＋，离子方程式为4Fe^2＋＋O₂＋4H^＋=4Fe^3＋＋2H₂O；煮沸装置上方的长导管有冷凝、回流的作用。

(3)步骤②中加入适量的Ca(OH)₂并控制pH，使Fe^3＋生成Fe(OH)₃，从而除去Fe^3＋；BAC的分散质粒子大小在1～100 nm之间，属于胶体，可以用丁达尔效应区别滤液Ⅰ与BAC两种液体；若Ca(OH)₂溶液过量，部分Al^3＋生成AlO₂^—，离子方程式为Al^3＋＋4OH^－=AlO₂^—＋2H₂O。

(4)根据题意：AlCl₃　～　 ΔH

1 mol ΔH

0．1 mol×5%＋a kJ·mol^－1

则ΔH＝

＝＋200a kJ·smol ^－1，其热化学方程式为AlCl ₃(aq)＋3H ₂O(l) Al(OH) ₃(aq)＋3HCl(aq)　ΔH＝＋200a kJ·mol ^－1。

考点核心：

离子方程式：用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。