Question

【題目】聚合氯化鋁是一種新型凈水劑，其中鋁的總濃度（用AlT表示）包括三類：主要為Al3+的單體形態(tài)鋁總濃度（用Ala表示）；主要為[AlO4Al12（OH）24（H2O）12]7+的中等聚合形態(tài)鋁總濃度（用Alb表示）和Al（OH）3膠體形態(tài)鋁總濃度（用A1c表示）．
（1）一定條件下，向1.0mol/LAlCl3溶液中加入0.6mol/L的NaOH溶液，可制得Alb含量約為86%的聚合氯化鋁溶液．寫出生成[AlO4Al12（OH）24（H2O）12]7+的離子方程式： ．
（2）用膜蒸餾（簡稱MD）濃縮技術(shù)將聚合氯化鋁溶液進(jìn)行濃縮，實(shí)驗(yàn)過程中不同濃度聚合氯化鋁中鋁形態(tài)分布（百分?jǐn)?shù)）如表：

AlT/（molL﹣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在一定溫度下，AlT越大，pH（填“越大”、“越小”或“不變”）．
②如將AlT=2.520molL﹣1的聚合氯化鋁溶液加水稀釋，則稀釋過程中主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： ．
③膜蒸餾料液溫度對鋁聚合形態(tài)百分?jǐn)?shù)及鋁的總濃度的影響如圖1．當(dāng)T＞80℃時(shí)，AlT顯著下降的原因是 ．

（3）真空碳熱還原一氧化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁，相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：①Al2O3（s）+AlCl3（g）+3C（s）=3AlCl（g）+3CO（g）△H1=a kJmol﹣1
②3AlCl（g）=2Al（l）+AlCl3（g）△H2=b kJmol﹣1
則反應(yīng)Al2O3（s）+3C（s）=2Al（l）+3CO（g）△H=kJmol﹣1（用含a、b的代數(shù)式表示）．反應(yīng)①常壓下在1900℃的高溫下才能進(jìn)行，說明△H0（填“＞”“=”或“＜”）．
（4）物質(zhì)中的鋁元素可以通過將鋁元素轉(zhuǎn)化成Al3+ ， 然后在水溶液中用鋁試劑（NH4）3C19H11O3（COO）3（商品名為“阿羅明拿）測定，在弱酸性溶液中，Al3+可以用鋁試劑反應(yīng)，生成玫瑰紅色的物質(zhì)．隨著該反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的顏色不斷變化，分析溶液顏色與反應(yīng)物（或生成物）濃度的關(guān)系（即比色分析），可以確定該化學(xué)反應(yīng)的速率．用于比色分析的儀器是 ．
A.pH計(jì)
B.元素分析儀
C.分光光度計(jì)
D.原子吸收光譜儀
（5）已知Al3++4X2[（ X2）1.5+]，X表示顯色劑， X21.5+表示有色物質(zhì)，通過比色分析得到25℃時(shí)Al3+濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖2所示，請?jiān)谕�一圖中繪出 X21.5+濃度隨時(shí)間的變化曲線 ．

Answer 1

【答案】
（1）13Al3++32OH﹣+8H2O=[AlO4Al12（OH）24（H2O）12]7+
（2）越小；Al3++3H2O?Al（OH）3（膠體）+3H+；溫度升高，水解程度加大，產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀
（3）（a+b）；＞
（4）C
（5）
【解析】解：（1）向1.0molL﹣1 AlCl3溶液中加入0.6molL﹣1的NaOH溶液，可制得Alb含量約為86%的聚合氯化鋁溶液，根據(jù)原子守恒、電荷守恒可得生成[AlO4Al12（OH）24（H2O）12]7+的離子方程式為：13Al3++32OH﹣+8H2O=[AlO4Al12（OH）24（H2O）12]7+ ， 所以答案是：13Al3++32OH﹣+8H2O=[AlO4Al12（OH）24（H2O）12]7+；（2）①在一定溫度下，AlT越大，Ala%越大，Alc%越小，所以pH越小，所以答案是：越小；②如將AlT=2.520molL﹣1的聚合氯化鋁溶液加水稀釋，則稀釋過程中主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Al3++3H2OAl（OH）3（膠體）+3H+ ， 所以答案是：Al3++3H2OAl（OH）3（膠體）+3H+；③膜蒸餾料液溫度對鋁聚合形態(tài)百分?jǐn)?shù)及鋁的總濃度的影響如圖所示，當(dāng)T＞80℃時(shí)，AlT顯著下降的原因是：溫度升高，水解程度加大，產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀，所以答案是：溫度升高，水解程度加大，產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀；（3）已知：①Al2O3（s）+AlCl3（g）+3C（s）=3AlCl（g）+3CO（g）△H1=a kJmol﹣1②3AlCl（g）=2Al（l）+AlCl3（g）△H2=b kJmol﹣1根據(jù)蓋斯定律，①+②可得：Al2O3（s）+3C（s）=2Al（l）+3CO（g），則△H=△H1+△H2=（a+b）kJ/mol；
該反應(yīng)△S＞0，反應(yīng)①常壓下在1900℃的高溫下才能進(jìn)行，△H﹣T△S＜0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)△H＞0，所以答案是：（a+b）；＞；（4）pH計(jì)測定溶液pH值，元素分析儀分析組成元素，原子吸收光譜儀分析組成元素，用于比色分析的儀器是分光光度計(jì)，故選：C；（5）隨反應(yīng)進(jìn)行Al3+濃度減小， X21.5+濃度增大，且△c（ X21.5+）=2△c（Al3+）， X21.5+濃度隨時(shí)間的變化曲線為： ，所以答案是： ．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征，需要了解化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）才能得出正確答案．