3.
聚合氯化铝是一种新型净水剂,其中铝的总浓度(用Al
T表示)包括三类:主要为Al
3+的单体形态铝总浓度(用Al
a表示);主要为[AlO
4Al
12(OH)
24(H
2O)
12]
7+的中等聚合形态铝总浓度(用Al
b表示)和Al(OH)
3胶体形态铝总浓度(用A1
c表示).
(1)一定条件下,向1.0mol/LAlCl
3溶液中加入0.6mol/L的NaOH溶液,可制得Al
b含量约为86%的聚合氯化铝溶液.写出生成[AlO
4Al
12(OH)
24(H
2O)
12]
7+的离子方程式:
.
(2)用膜蒸馏(简称MD)浓缩技术将聚合氯化铝溶液进行浓缩,实验过程中不同浓度聚合氯化铝中铝形态分布(百分数)如表:
AlT/(mol•L-1) | Ala/% | Alb/% | A1c/% |
0.208 | 1.4 | 86.6 | 12.0 |
0.489 | 2.3 | 86.2 | 11.5 |
0.884 | 2.3 | 88.1 | 9.6 |
1.613 | 3.1 | 87.0 | 9.9 |
2.520 | 4.5 | 88.2 | 7.3 |
①在一定温度下,Al
T越大,pH
(填“越大”、“越小”或“不变”).
②如将Al
T=2.520mol•L
-1的聚合氯化铝溶液加水稀释,则稀释过程中主要发生反应的离子方程式:
.
③膜蒸馏料液温度对铝聚合形态百分数及铝的总浓度的影响如图1.当T>80℃时,Al
T显著下降的原因是
.
(3)真空碳热还原一氧化法可实现由铝土矿制备金属铝,相关反应的热化学方程式如下:
①Al
2O
3(s)+AlCl
3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)△H
1=a kJ•mol
-1②3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl
3(g)△H
2=b kJ•mol
-1则反应Al
2O
3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)△H=
kJ•mol
-1(用含a、b的代数式表示).反应①常压下在1900℃的高温下才能进行,说明△H
0(填“>”“=”或“<”).
(4)物质中的铝元素可以通过将铝元素转化成Al
3+,然后在水溶液中用铝试剂(NH
4)
3C
19H
11O
3(COO)
3(商品名为“阿罗明拿)测定,在弱酸性溶液中,Al
3+可以用铝试剂反应,生成玫瑰红色的物质.随着该反应的进行,溶液的颜色不断变化,分析溶液颜色与反应物(或生成物)浓度的关系(即比色分析),可以确定该化学反应的速率.用于比色分析的仪器是
.
A.pH计 B.元素分析仪 C.分光光度计 D.原子吸收光谱仪
(5)已知Al
3++4X⇌2[(Al
X
2)
1.5+],X表示显色剂,Al
X
21.5+表示有色物质,通过比色分析得到25℃时Al
3+浓度随时间的变化关系如图2所示,请在同一图中绘出Al
X
21.5+浓度随时间的变化曲线.