Question

(本題共12分)聚合氯化鋁（PAC）的化學(xué)式為[Al2(OH)nCl6-n·xH2O]m，它是一種新興的高效凈水劑。

某興趣小組嘗試以工業(yè)廢棄物鋁灰為原料，利用酸溶法制備聚合氯化鋁，主要流程如下：

完成下列填空：

40．用37.5%的濃鹽酸配置100 mL 6 mol/L鹽酸，所需的玻璃儀器有量筒、燒杯、_______。

41．步驟III調(diào)節(jié)pH至4.0~4.5，其目的是___________________________。為使得到的PAC晶體較純凈，所用的X物質(zhì)可以是_______（填編號(hào)）。

a．氨水 b．鋁 c．氫氧化鋁 d．偏鋁酸鈉

42．步驟IV需要保持溫度在85℃，可采用的加熱方法是_____________。

43．為測(cè)定PAC樣品中n的值，可以采用如下方法：

①稱取一定質(zhì)量樣品，充分研碎后在_________（填儀器名稱）中加熱、灼燒至質(zhì)量不再變化，得到1.020g固體，其成分是_________（填化學(xué)式）。

②另稱取相同質(zhì)量的樣品，用_________（填化學(xué)式）溶解后，加入足量AgNO3溶液，得到3.157 g白色沉淀。

由上可知，該P(yáng)AC樣品中n的值為___________。

44．也可用燒堿溶解鋁灰，再用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至4.0~4.5，該法稱為“堿溶法”。與“酸溶法”相比，“堿溶法”的缺點(diǎn)是______________________________（任寫一點(diǎn)）。

Answer 1

40．100mL容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管（2分）

41．控制AlCl3­的水解程度（1分）；b、c（2分） 42．水浴加熱（1分）

43．坩堝（1分）；Al2O3（1分）；稀硝酸（1分）；3.8（2分）

44．產(chǎn)品中含有雜質(zhì)NaCl（1分）

【解析】

試題分析：40．用液體溶質(zhì)配制一定體積一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、100mL容量瓶。

41．AlCl3­是強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中Al3+容易發(fā)生水解反應(yīng)，在步驟III調(diào)節(jié)pH至4.0~4.5，其目的是控制AlCl3­的水解程度。為使得到的PAC晶體較純凈，所用的X物質(zhì)應(yīng)該是既消耗溶液中的H+，調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，還不引入新的雜質(zhì)離子，可以是鋁、氫氧化鋁，故選項(xiàng)是b、c。

42．步驟IV需要保持溫度在85℃，為了便于控制溫度，可采用的加熱方法是水浴加熱。

43．測(cè)定PAC樣品中n的值的方法是①稱取一定質(zhì)量樣品，充分研碎后在坩堝中加熱、灼燒Al(OH)3受熱分解產(chǎn)生Al2O3和H2O，至質(zhì)量不再變化，得到1.020g固體是Al2O3。n(Al)= (1.020g÷102g/mol)×2=0.02mol，②另稱取相同質(zhì)量的樣品，用硝酸溶解后，加入足量AgNO3溶液，得到3.157 g白色沉淀則n(Cl-)=3.157 g÷143.5g/mol=0.022mol。n(Al3+):n(Cl-)=2：(6－n)= 0.02mol：0.022mol，解得n=3.8。

44．也可用燒堿溶解鋁灰，再用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至4.0~4.5，該法稱為“堿溶法”。與“酸溶法”相比，“堿溶法”的缺點(diǎn)是產(chǎn)品中含有雜質(zhì)NaCl，純度低。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)的量濃度溶液的配制是儀器的使用、反應(yīng)條件的控制、試劑的選擇、物質(zhì)化學(xué)式的確定及方案的評(píng)價(jià)的知識(shí)。