以铝灰(主要成分为Al、Al2O3,另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质)为原料,可制得液体聚合氯化铝Alm(OH)nCl3m-n,生产的部分过程如
题型:不详难度:来源:
以铝灰(主要成分为Al、Al2O3,另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质)为原料,可制得液体聚合氯化铝Alm(OH)nCl3m-n,生产的部分过程如下图所示(部分产物和操作已略去)。
已知某些硫化物的性质如下表:
(1)操作I是 。Al2O3与盐酸反应的离子方程式是 。 (2)滤渣2为黑色,该黑色物质的化学式是 。 (3)向滤液2中加入NaClO溶液至不再产生红褐色沉淀,此时溶液的pH约为3.7。NaClO的作用是 。 (4)将滤液3的pH调至4.2~4.5,利用水解反应得到液体聚合氯化铝。反应的化学方程式是 。 (5)将滤液3电解也可以得到液体聚合氯化铝。装置如图所示(阴离子交换膜只允许阴离子通过,电极为惰性电极)。
①写出阴极室的电极反应: 。 ②简述在反应室中生成聚合氯他铝的原理: 。 |
答案
(1)过滤 (2分)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O (2分) (2)CuS (2分) (3)将Fe2+氧化为Fe3+,使转化为Fe(OH)3沉淀 (2分) (4)mAlCl3+nH2O=Alm(OH)nCl3m-n+nHCl (写“”得分)(1分) (5)①2H++2e-=H2↑ (2分) ②电解过程中反应室中的Cl-通过阴离子交换膜进入阳极室,阴极室中的OH-通过阴离子交换膜进入反应室,生成聚合氯化铝。(2分) |
解析
试题分析:(1)加入稀盐酸后,CuO、SiO2不溶于稀盐酸的杂质可过滤出,所以操作I是过滤;氧化铝与稀盐酸反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O; (2)根据硫化物的性质可知该黑色物质为CuS,因为硫化亚铁溶液稀盐酸中; (3)加入次氯酸钠目的是把亚铁离子氧化成铁离子,转化为Fe(OH)3沉淀除去; (4)根据聚合氯化铝的化学式和质量守恒定律,氯化铝水解的化学方程式为 mAlCl3+nH2O=Alm(OH)nCl3m-n+nHCl; (5)①滤液3的主要成分是氯化铝,根据离子放电顺序,在阴极是阳离子放电,所以应为H+放电,电极反应为2H++2e-=H2↑; ②反应室两侧均为阴离子交换膜,电解过程中反应室中的Cl-通过阴离子交换膜进入阳极室,阴极室中OH-浓度增大,通过阴离子交换膜进入反应室,生成聚合氯化铝。 |
举一反三
某同学欲探究食品添加剂铵明矾NH4Al(SO4)2·12H2O高温分解的情况。 (1)预测产物:下列关于气体产物的预测不合理的是 。 A.NH3、N2、SO2、H2O B.NH3、SO3、H2O C.NH3、SO2、H2O D.NH3、N2、SO3、SO2、H2O (2)定性检验:取一定量铵明矾,设计下列实验探究产物。 ①按图示组装仪器后,首先检查整套装置的气密性,操作是 。
②夹住止水夹K1,打开止水夹K2,用酒精喷灯充分灼烧。实验过程中,装置A和导管中未见红棕色气体;试管C中的品红溶液褪色;在支口处可检验到NH3,方法是 ;在装置A与B之间的T型导管中出现白色固体,该白色固体可能是 (任填一种物质的化学式)。 ③分析得出装置A试管中残留的白色固体是两性氧化物,写出它溶于NaOH溶液的离子方程式 。 ④为了防止倒吸,实验结束时必须先 (填字母序号),然后熄灭酒精喷灯。 A.取出烧杯中的导管 B.打开止水夹K1 C.关闭止水夹K2 (3)分析和结论:实验证明气体产物是(1)D中的5种气体。相同条件下测得生成N2和SO2的体积比是定值,V(N2):V(SO2)= 。 |
海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如下图所示),下列有关说法正确的是 A.第①步中除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入的药品顺序可以为碳酸钠溶液、NaOH溶液BaCl2溶液,过滤后加盐酸 | B.第②步中结晶出的MgCl2·6H2O可在HCl气流中加热分解制无水MgCl2 | C.在第③④⑤步中溴元素均被氧化 | D.第⑤步涉及的分离操作有过滤、萃取、蒸馏 |
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下列有关实验叙述正确的是A.葡萄糖是醛糖,果糖是酮糖,二者可用银镜实验加以鉴别 | B.用一定浓度的稀盐酸滴定未知浓度的氨水,若选用酚酞作指示剂,会使测定出的氨水物质的量浓度偏低 | C.仅用淀粉溶液、稀硫酸、碘水、新制氢氧化铜四种试剂可完成淀粉水解产物及水解程度检验的探究实验 | D.如图实验可证明碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠 |
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Ⅰ、某小组同学将一定浓度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中发现生成了沉淀。甲同学认为沉淀是CuCO3,乙同学认为沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。他们设计实验通过测定沉淀中CuCO3的质量分数来确定沉淀的组成。
(1)按照甲同学的观点,发生反应的离子方程式为: 。 (2)两同学利用下图所示装置进行测定:
①在研究沉淀物组成前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为_____、_____、干燥。 ②装置E中碱石灰的作用是 。 ③实验过程中有以下操作步骤: a.关闭K2、K4,打开K1、K3,通入过量空气 b.关闭K1、K3,打开K2、K4,充分反应 c.关闭K2、K3,打开K1、K4,通入过量空气 若沉淀质量为m,C中浓硫酸增重x,D中碱石灰增重为y,则CuCO3的质量分数为______。若未进行步骤a,将使测量结果 。 Ⅱ、某同学设计右图所示装置(夹持装置略,气密性已检验),用废铁屑来制取FeCl3·6H2O晶体。其操作步骤如下: ①打开弹簧夹K1,关闭弹簧夹K2,并打开活塞a,缓慢滴加盐酸至过量。 ②当……时,关闭弹簧夹K1,打开弹簧夹K2,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。 ③将烧杯中含有盐酸的溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到FeCl3·6H2O晶体。 请回答: (1)步骤②中“……”的内容是_____。 (2)写出A中溶液进入烧杯后发生反应的离子方程式:____。 (3)步骤③烧杯中溶液里盐酸的作用是____。 |
工业上常用铬铁矿(有效成份为FeO·Cr2O3,主要杂质为SiO2、Al2O3)为原料生产重铬酸钾(K2Cr2O7),实验室模拟工业法用铬铁矿制重铬酸钾的主要工艺流程如下图,涉及的主要反应是:6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O,试回答下列问题:
(1)⑤中溶液金属阳离子的检验方法是 。 (2)步骤③被沉淀的离子为(填离子符号) 。 (3)在反应器①中,二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为: 。 (4)烟道气中的CO2可与H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为:ΔH=-725.5 kJ/mol、ΔH=-285.8 kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式: 。 (5)2011年云南曲靖的铬污染事件,说明含铬废渣(废水)的随意排放对人类生存环境有极大的危害。电解法是处理铬污染的一种方法,金属铁作阳极、石墨作阴极电解含Cr2O72-的酸性废水,一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。 ①写出电解法处理废水的总反应的离子方程式 。 ②已知Cr(OH)3的Ksp=6.3×10–31,若地表水铬含量最高限值是0.1 mg/L,要使溶液中c(Cr3+)降到符合地表水限值,须调节溶液的c(OH-)≥ mol/L(只写计算表达式)。 |
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