Question

14．鋁鞣劑[主要成分為Al（OH）₂Cl]主要用于鞣制皮革．利用鋁灰（主要成分為Al、Al₂O₃、AlN、FeO等）制備鋁鞣劑的一種工藝如圖：

回答下列問題：
（1）氣體A為NH₃（填化學式）．水解采用90℃而不在室溫下進行的原因是加快AlN水解反應速率，降低NH₃在水中的溶解度，促使NH₃逸出．
（2）酸溶時使用的酸是鹽酸（填名稱）．
（3）氧化時，發(fā)生反應的離子方程式為2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O．
（4）除雜時產生廢渣的主要成分為Fe（OH）₃（填化學式），對其合理的處理方法是回收利用生成鐵紅．
（5）采用噴霧干燥而不用蒸發(fā)的原因是防止Al（OH）₂Cl水解生成Al（OH）₃．
（6）準確稱取所制備的鋁鞣劑m g，將其置于足量硝酸中，待樣品完全溶解后，加入足量AgNO₃溶液，充分反應，過濾、洗滌、干燥得固體ng．則樣品中Al（OH）₂Cl的質量分數為$\frac{193n}{287m}$×100%（用含m、n的代數式表示）

Answer 1

分析 鋁灰主要成分為Al、Al₂O₃、AlN、FeO等，加水發(fā)生反應，AlN發(fā)生水解生成氫氧化鋁和氨氣，加入鹽酸酸溶后，生成氯化鋁溶液和氯化亞鐵溶液，加入漂白劑氧化亞鐵離子為鐵離子，加入純堿調節(jié)溶液pH使鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，采用噴霧干燥制備鋁鞣劑．
（1）AlN水解得到氣體A是氨氣，加熱可以促進氮化鋁水解生成氨氣，有利于氨氣的逸出；
（2）酸溶時使用的酸是鹽酸；
（3）加入漂白液的作用是利用次氯酸根離子在酸溶液中的強氧化性，將氧化亞鐵離子為鐵離子；
（4）由上述分析可知濾渣為氫氧化鐵沉淀；可以回收利用生成鐵紅；
（5）鋁鞣劑主要成分為Al（OH）₂Cl，在加熱蒸發(fā)時會發(fā)生水解，為防止水解利用噴霧干燥，減少鋁鞣劑水解；
（6）最終得到ng沉淀為AgCl的質量，根據氯離子守恒計算Al（OH）₂Cl的質量，進而計算樣品中Al（OH）₂Cl的質量分數．

解答 解：鋁灰主要成分為Al、Al₂O₃、AlN、FeO等，加水發(fā)生反應，AlN發(fā)生水解生成氫氧化鋁和氨氣，加入鹽酸酸溶后，生成氯化鋁溶液和氯化亞鐵溶液，加入漂白劑氧化亞鐵離子為鐵離子，加入純堿調節(jié)溶液pH使鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，采用噴霧干燥制備鋁鞣劑．
（1）AlN水解得到氣體A是NH₃，加熱可以加快AlN水解反應速率，降低NH₃在水中的溶解度，促使NH₃逸出，
故答案為：NH₃；加快AlN水解反應速率，降低NH₃在水中的溶解度，促使NH₃逸出；
（2）由流程圖可知，酸溶時使用的酸是鹽酸，
故答案為：鹽酸；
（3）加入漂白液的作用是利用次氯酸根離子在酸溶液中的強氧化性，將氧化亞鐵離子為鐵離子，反應離子方程式為：2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+2H⁺+ClO^-═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O；
（4）由上述分析可知，濾渣為Fe（OH）₃沉淀；可以回收利用生成鐵紅，
故答案為：Fe（OH）₃；回收利用生成鐵紅；
（5）鋁鞣劑主要成分為Al（OH）₂Cl，在加熱蒸發(fā)時會發(fā)生水解，為防止水解利用噴霧干燥，減少鋁鞣劑水解，
故答案為：防止Al（OH）₂Cl水解生成Al（OH）₃；
（6）最終得到ng沉淀為AgCl的質量，根據氯離子守恒，Al（OH）₂Cl的質量=$\frac{ng}{143.5g/mol}$×96.5g/mol，故樣品中Al（OH）₂Cl的質量分數為（$\frac{ng}{143.5g/mol}$×96.5g/mol÷mg）×100%=$\frac{193n}{287m}$×100%，
故答案為：$\frac{193n}{287m}$×100%．

點評 本題考查物質準備工藝流程，涉及對操作的分析評價、對條件控制分析、物質含量測定等，熟練掌握元素化合物知識，樹立資源回收再利用意識，是對學生綜合能力的考查．題目難度中等．