Question

【題目】聚合氯化鋁晶體是介于AlCl3和Al(OH)3之間的一種水溶性無機高分子聚合物，其制備原料主要是鋁加工行業的廢渣--鋁灰，它主要含Al2O3、Al，還有SiO2等雜質．聚合氯化鋁生產工藝流程如下：

（1）操作1的操作是_________；

（2）升高pH至4.0～4.5的目的是_______________ ；

（3）生產過程中可回收使用的物質是__________（寫物質名稱）；

（4）為使得到的晶體較純凈，生產過程中使pH升高的c物質可選用______（填編號）；

a．NaOH b．Al c．氨水 d．A12O3 e．NaAlO2

（5）通過該法得到一種化學式為[Al2(OH)2Cl45H2O]10的（M=320 g/mol）聚合氯化鋁晶體，為測定產品純度，進行如下操作：

①稱取1.600g樣品，用適量鹽酸溶解后配成100.00 mL溶液；

②取25.00 mL溶液，控制pH=3.5，加入過量0.1 mol/L 40 mL EDTA（Na2H2Y2H2O）標準液滴定（Al3+ + H2Y2 = AlY + 2H+），加熱煮沸5~10分鐘，使Al3+與EDTA結合穩定（EDTA與Al3+結合無色）；

③待上一步結束后，調節溶液pH至5~6，加入二甲酚橙作指示劑，用0.1 mol/L標準Zn2+溶液滴定多余的EDTA（Zn2+ + H2Y2 = ZnY2 + 2H+），消耗標準液20.00 mL（已知：二甲酚橙與Zn2+形成的配合物是紅紫色的溶液）滴定終點的現象是_________________；產品的純度為____________。

Answer 1

【答案】 過濾 促進Al3+水解，使聚合氯化鋁晶體析出 鹽酸 b，d 溶液恰好變為淺紅紫色 80%

【解析】（1）氧化鋁與鹽酸反應生成氯化鋁和水，鋁與鹽酸反應生成氯化鋁與氫氣，二氧化硅與鹽酸不反應，過濾即可實現分離；（2）由于最終得到聚合氯化鋁晶體，所以升高pH至4.0～4.5的目的是促進Al3+水解，使聚合氯化鋁晶體析出；（3）95℃加熱的時候HCl會揮發，用水噴淋就可以吸收HCl，得到鹽酸，可循環使用；（4）用氫氧化鈉、偏鋁酸鈉和氨水調節pH值，會引入新的雜質：鈉離子和銨根離子，所以可以加入Al和氧化鋁進行處理，二者是固體，多了可以過濾掉，從而可以使得到的晶體較純凈，答案選bd；（5）已知：二甲酚橙與Zn2+形成的配合物是紅紫色的溶液，所以滴定終點的現象是溶液恰好變為淺紅紫色，且半分鐘內不褪色；根據方程式可知過量的EDTA是0.002mol，則與鋁離子反應的EDTA是0.004mol－0.002mol＝0.002mol，所以25mL溶液中鋁離子的物質的量是0.002mol，則原溶液中鋁離子的物質的量是0.008mol，根據鋁原子守恒可知產品的物質的量是0.004mol，質量是0.004mol×320g/mol＝1.28g，所以產品的純度為1.28g/1.60g×100%＝80%。