폴리염화알루미늄 결정은 고효율 무기 수처리제이며, 그 화학식은 [Al2(OH)nCl6-n·XH2O]m이며, 그 제조 원리는 AlCl3의 용해를 조절하는 것입니다.

폴리염화알루미늄 결정은 고효율 무기 수처리제이며, 그 화학식은 [Al2(OH)nCl6-n·XH2O]m이며, 그 제조 원리는 AlCl3 용액의 pH를 조절하는 것입니다. 가수분해되어 결정화됩니다. 아래 그림은 폴리염화알루미늄 결정을 제조하는 산업 공정입니다. 제조 원료는 주로 Al2O3, Al, SiO2 및 기타 불순물을 포함하는 알루미늄 가공 산업의 폐기물 잔류물인 알루미늄 재입니다.

(1) 교반 및 가열 작업 중 반응의 이온 반응식______;

(2) 생산 과정에서 작업 1과 작업 2의 이름은 ______입니다.

(3) 반응의 부산물 A는 ______이고, 생산 과정에서 재활용 가능한 물질은 ______입니다. (모두 화학식으로 표현)

(4) 생산 과정에서 용액의 pH를 엄격하게 제어해야 합니다. pH가 너무 작으면 염화알루미늄의 가수분해가 불완전해 m 값이 너무 작으면 제품 수율과 품질이 저하됩니다. pH가 너무 높으면 생산량도 감소합니다. 이유는 ______입니다.

(5) 알려진 것: 2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) △H=-akJ?mol-1

3Fe(s) + 2O2(g) = Fe3O4(s); △H = -bkJ?mol-1

Al과 Fe3O4의 테르밋 반응의 열화학 방정식을 쓰십시오. △H 값은 a와 b로 표시됩니다. _____．

해결책:

(1) 산화알루미늄은 염산과 반응하여 염화알루미늄과 물을 생성합니다. 반응 이온 반응식은 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O입니다.

알루미늄은 염산과 반응하여 염화알루미늄과 수소를 생성합니다. 반응 이온 방정식은 2Al+6H+=2Al3++3H2↑입니다.

그래서 대답은 다음과 같습니다: Al2O3+6H+=2Al3++3H2O; 2Al+6H+=2Al3++3H2↑;

(2) 알루미늄 재는 과량의 염산과 반응합니다. 여과 후 여액을 모아 포화될 때까지 가열 및 농축하고 pH 값을 조정한 후 잠시 방치한 후 여과하여 필터 잔류물을 수집합니다. 최종 필터 잔류물은 우리가 원하는 결정이므로 생산 공정의 작업 I과 II는 모두 여과입니다.

답은 여과입니다.

(3) 가스 A는 알루미늄과 염산의 반응으로 생성된 수소입니다. HCl은 95°C에서 가열되면 증발하며 물을 분무하면 HCl, HCl(aq)이 얻어지며 재활용이 가능합니다.

그러므로 대답은 H2, HCl입니다.

(4) 알루미늄 이온인 Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+의 가수분해로 인해 수소 이온 농도가 폴리염화알루미늄 결정의 침전에 도움이 되는 알루미늄 이온의 가수분해를 촉진합니다. pH가 높으면 [Al(OH)4]-에 용해될 수도 있습니다.

그래서 대답은 다음과 같습니다. : AlCl3는 완전히 가수분해되어 Al(OH)3로 되며, pH가 높아지면 [Al(OH)4]-로 용해될 수도 있습니다.

(5)①2Al(s)+3/ 2O2(g)=Al2O3(s); △H=-akJ?mol-1

②3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s); △H=-bkJ?mol-1

가이스의 법칙에 따라 ①×를 계산합니다. 4-②×3은 Al과 Fe3O4 사이의 테르밋 반응의 열화학 방정식을 얻었습니다: 8Al(s)+3Fe3O4(s)=4Al2O3(s)+9Fe(s) ); △H=-4a+3bkJ?mol-1;

그러므로 답은 8Al(s)+3Fe3O4(s)=4Al2O3(s)+9Fe(s); 4a+3bkJ?mol-1;