El cristal de cloruro de polialuminio es un agente inorgánico de tratamiento de agua altamente eficiente. Su fórmula química es [Al2(OH)nCl6-n?XH2O]m. Su principio de preparación es ajustar la disolución de AlCl3.
El cristal de cloruro de polialuminio es un agente inorgánico de tratamiento de agua altamente eficiente. Su fórmula química es [Al2(OH)nCl6-n?XH2O]m. Su principio de preparación es ajustar el pH de la solución de AlCl3 y promoverlo. Se hidroliza y cristaliza. La siguiente figura es un proceso industrial para preparar cristales de cloruro de polialuminio. La materia prima para la preparación es principalmente ceniza de aluminio, un residuo de la industria de procesamiento de aluminio, que contiene principalmente Al2O3, Al y SiO2 y otras impurezas.
(1) La ecuación iónica de la reacción durante la operación de agitación y calentamiento______;
(2) Los nombres de la operación 1 y la operación 2 en el proceso de producción son______.
(3) El subproducto A en la reacción es ______ y el material reciclable en el proceso de producción es ______. (Todo expresado mediante fórmulas químicas)
(4) El pH en la solución debe controlarse estrictamente durante la producción. Si es demasiado pequeño, la hidrólisis del cloruro de aluminio será incompleta y el valor m será. demasiado pequeño, se reducirá el rendimiento y la calidad del producto. Si el pH es demasiado alto, el rendimiento también disminuirá. La razón es ______.
(5) Conocido: 2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s); △H=-akJ?mol-1
3Fe(s) + 2O2 (g) = Fe3O4 (s); △H = -bkJ?mol-1
Escribe la ecuación termoquímica de la reacción de termita de Al y Fe3O4. El valor de △H está representado por a y b. _____．
Solución:
(1) El óxido de aluminio reacciona con ácido clorhídrico para producir cloruro de aluminio y agua. La ecuación iónica de la reacción es Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,
El aluminio reacciona con el ácido clorhídrico para producir cloruro de aluminio e hidrógeno. La ecuación iónica de la reacción es 2Al+6H+=2Al3++3H2 ↑.
Entonces la respuesta es: Al2O3+6H+=2Al3++3H2O; 2Al+6H+=2Al3++3H2 ↑;
(2) La ceniza de aluminio reacciona con el exceso de ácido clorhídrico y después de la filtración Recoger el filtrado, calentar y concentrar hasta saturar, ajustar el valor del pH, dejar reposar un rato, filtrar y recoger el residuo del filtro. El residuo final del filtro es el cristal que queremos, por lo que las operaciones I y II del proceso de producción son ambas filtración.
Entonces la respuesta es: filtración;
(3) El gas A es hidrógeno generado por la reacción del aluminio y el ácido clorhídrico que se evaporará cuando se caliente a 95 °C y puede evaporarse. absorbido por pulverización con agua, se obtiene HCl (acuoso), que puede reciclarse.
Entonces la respuesta es: H2, HCl;
(4) Hidrólisis de iones de aluminio, Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+, reduciendo la concentración de iones de hidrógeno a promueve la hidrólisis de iones de aluminio, lo que favorece la precipitación de cristales de cloruro de polialuminio. Cuando el pH es más alto, también se puede disolver en [Al(OH)4]-;
Entonces la respuesta es. : AlCl3 se hidroliza completamente en Al(OH)3. Cuando el pH es mayor, también se puede disolver como [Al(OH)4]-;
(5)①2Al(s)+3/ 2O2(g)=Al2O3(s); △H=-akJ?mol-1
②3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s);
Calcule ①× según la ley de Geiss 4-②×3 obtuvo la ecuación termoquímica de la reacción de la termita entre Al y Fe3O4: 8Al(s)+3Fe3O4(s)=4Al2O3(s)+9Fe(s) △H=-4a+3bkJ?mol-1;
Entonces la respuesta es: 8Al(s)+3Fe3O4(s)=4Al2O3(s)+9Fe(s); 4a+3bkJ?mol-1