聚合氯化铝是新型、高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n],工业上常采用铝盐溶液部分水解制备碱式氯化铝,其工艺流程如下:已知:高
题型:不详难度:来源:
聚合氯化铝是新型、高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n],工业上常采用铝盐溶液部分水解制备碱式氯化铝,其工艺流程如下:
已知:高岭土:Al2O3(25%~34%)、SiO2(40%~50%)、Fe2O3(0.5%~3.0%)及少量杂质和水。 ①Al3+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH为5.2。 根据流程图回答下列问题: (1)写出溶解过程中反应的离子方程式 、 ; (2)加适量铝粉的主要目的是 ; (3)溶液的pH需控制在4.2~4.5的原因是 ; (4)“蒸发浓缩”需保持温度在90~100℃,控制该温度的操作名称是 ,写出该过程反应的化学方程式 。 |
答案
(1)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O (2)除去溶液中的铁离子; (3)pH超过4.5,Al3+会形成Al(OH)3沉淀;pH低于4.2,Al3+水解程度很小,很难形成液态碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。 (4)水浴加热 2AlCl3+nH2O= Al2(OH)nCl6-n +nHCl |
解析
试题分析:(1)高岭土主要成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3,加入15%盐酸溶解发生的反应有Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。(2)因为溶解液中有Fe3+所以加入适量铝粉除去。(3)Al3+易水解,pH为5.2水解完全,pH超过4.5,Al3+会形成Al(OH)3沉淀;但pH低于4.2,Al3+水解程度很小,很难形成液态碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。(4)控制温度在90~100℃,应用水浴加热。 点评:近几年,工业流程图已经称为高考的热点习题,这类习题的特点就是题干复杂,但是问题比较简单,原理都在书本中。 |
举一反三
(16分) 某校化学兴趣小组的同学经查阅资料得知:铝表面致密的氧化膜能使铝与其周围的介质(空气、水等)隔绝,但奇怪的是铝制容器仍不能用来盛放和腌制咸菜。为此该小组的同学对铝表面的氧化膜进行了探究,其过程如下,请完成下列填空。 (1)用坩埚钳夹住一块擦去氧化膜的铝片,放在酒精灯火焰上灼烧,铝片表面接触火焰的部分变暗,片刻后变软,轻轻摇动,会左右摇晃,却不像蜡烛那样滴落。这是因为铝表面氧化膜的熔点________(填“高于”或“低于”)内层铝的熔点,并将其裹住,所以不易发生滴落现象。 (2)取纯净的铝箔,包裹住一小块金属钠后放入水中无现象;将该铝箔用针刺些小孔后再包裹住一小块金属钠后放入水中,迅速就有大量的气泡产生。试解释其中的原因,并写出相关的化学方程式:___________ ___________________。 (3)用砂纸打磨一铝片,使其表面变粗糙,再将其放入CuSO4稀溶液中,2~3 min后有少量红色固体附着在其表面。试写出产生红色固体的离子方程式: 。 (4)把两块未用砂纸打磨过的铝片都浸入氢氧化钠溶液中,片刻后其表面产生无色气体。试写出铝的氧化膜与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:___________________________。 (5)另取一铝制易拉罐,收集满一罐CO2,加入过量的浓氢氧化钠溶液,立即把口封闭。可以发现易拉罐“咔咔”作响,并变瘪了;过一会后,易拉罐又会作响并鼓起来。试解释为什么,写出有关的离子方程式 |
下列既能跟盐酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的物质是 ①Al2O3 ②MgO ③NaHCO3 ④Al(OH)3 |
向硫酸铝溶液中滴加下列试剂,有沉淀产生,且沉淀不会因加入试剂过量而消失的是A.NaOH | B.NH3·H2O | C.NaCl | D.BaCl2 |
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(14分)镁、铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。 Ⅰ.海水中含有氯化镁,是镁的重要来源之一。从海水中制取镁,某同学设计了如下 流程步骤:
主要的步骤总结如下:①把贝壳制成石灰乳 ②往母液中加石灰乳,沉降、过滤,得到Mg(OH)2沉淀 ③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤,将制得的晶体脱水得无水MgCl2 ④将得到的产物熔融后电解。 (1)下列说法不正确的是__________________(填代号)A.此法的优点之一是原料来源丰富 | B.进行①②③步骤的目的是从海水中提取氯化镁 | C.第④步电解法制取镁是由于镁是很活泼的金属 | D.以上制取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应 | (2)步骤②不够合理,理由是 Ⅱ.(1)铝、空气、海水可组成一种电池,广泛用于制造航标灯。此电池正极的电极反应为 。 (2)铝热还原法是冶炼熔点较高的金属的一种重要方法,焊接钢轨即用到此法。将干燥的氧化铁粉末和铝粉均匀混合后放入纸漏斗中(漏斗已事先处理好),并架在铁架台上, 下面放置一个盛有沙子的蒸发皿。请写出引发铝热反应的操作及该反应的化学方程式: 操作 化学方程式 。 (3)为确定某铝热剂(氧化铁粉末和铝粉)的组成,分别进行下列实验。 若取10.7g样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成的气体(标准状况)体积为3.36L,反应的化学方程式为 ,样品中铝的质量是 g。 若取10.7g样品将其点燃,恰好完全反应,待反应产物冷却后,加入足量盐酸,测得生成的气体体积为aL,该气体与上小题中所得气体的体积比等于 ∶ 。 |
用稀硫酸、氢氧化钠溶液和金属铝为原料制取Al(OH)3,甲、乙、丙三个学生制备的途径分别是
若要得到等量的Al(OH)3则A.三者消耗原料相同 | B.甲消耗的原料最少 | C.乙消耗的原料最少 | D.丙消耗的原料最少 |
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