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        1. 以鋁灰(主要成分為Al、Al2O3,另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3雜質(zhì))為原料,可制得液體聚合氯化鋁Alm(OH)nCl3m-n,生產(chǎn)的部分過程如下圖所示(部分產(chǎn)物和操作已略去)。

          已知某些硫化物的性質(zhì)如下表:

          (1)操作I是              。Al2O3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式是                              
          (2)濾渣2為黑色,該黑色物質(zhì)的化學(xué)式是                           
          (3)向?yàn)V液2中加入NaClO溶液至不再產(chǎn)生紅褐色沉淀,此時(shí)溶液的pH約為3.7。NaClO的作用是                            。
          (4)將濾液3的pH調(diào)至4.2~4.5,利用水解反應(yīng)得到液體聚合氯化鋁。反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                。
          (5)將濾液3電解也可以得到液體聚合氯化鋁。裝置如圖所示(陰離子交換膜只允許陰離子通過,電極為惰性電極)。

          ①寫出陰極室的電極反應(yīng):                                           
          ②簡述在反應(yīng)室中生成聚合氯他鋁的原理:                                        。
          (1)過濾 (2分)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O    (2分)
          (2)CuS   (2分)
          (3)將Fe2+氧化為Fe3+,使轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀 (2分)
          (4)mAlCl3+nH2O=Alm(OH)nCl3m-n+nHCl  (寫“”得分)(1分)
          (5)①2H++2e-=H2↑ (2分)
          ②電解過程中反應(yīng)室中的Cl-通過陰離子交換膜進(jìn)入陽極室,陰極室中的OH-通過陰離子交換膜進(jìn)入反應(yīng)室,生成聚合氯化鋁。(2分)

          試題分析:(1)加入稀鹽酸后,CuO、SiO2不溶于稀鹽酸的雜質(zhì)可過濾出,所以操作I是過濾;氧化鋁與稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;
          (2)根據(jù)硫化物的性質(zhì)可知該黑色物質(zhì)為CuS,因?yàn)榱蚧瘉嗚F溶液稀鹽酸中;
          (3)加入次氯酸鈉目的是把亞鐵離子氧化成鐵離子,轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去;
          (4)根據(jù)聚合氯化鋁的化學(xué)式和質(zhì)量守恒定律,氯化鋁水解的化學(xué)方程式為
          mAlCl3+nH2O=Alm(OH)nCl3m-n+nHCl;
          (5)①濾液3的主要成分是氯化鋁,根據(jù)離子放電順序,在陰極是陽離子放電,所以應(yīng)為H+放電,電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑;
          ②反應(yīng)室兩側(cè)均為陰離子交換膜,電解過程中反應(yīng)室中的Cl-通過陰離子交換膜進(jìn)入陽極室,陰極室中OH-濃度增大,通過陰離子交換膜進(jìn)入反應(yīng)室,生成聚合氯化鋁。
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          利用工業(yè)煉銅后的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3),制備無機(jī)高分子絮凝劑聚合氯化鋁和凈水劑高鐵酸鈉(Na2FeO4)。其工藝流程如下(部分操作和條件略):
          Ⅰ.用稀鹽酸浸取爐渣,過濾;
          Ⅱ.向?yàn)V液中加入過量NaClO溶液,調(diào)pH約為3,過濾;
          Ⅲ.溶液進(jìn)行減壓蒸發(fā)等操作,甩干后送入聚合爐中進(jìn)行高溫聚合,……得到聚合氯化鋁。
          Ⅳ.將Ⅱ中得到沉淀洗滌、干燥,再與NaClO和NaOH反應(yīng),生成高鐵酸鈉。
          (1)稀鹽酸溶解Fe2O3的離子方程式是        。
          (2)驗(yàn)證爐渣中含有FeO必要的化學(xué)試劑為         。
          (3)已知:生成氫氧化物沉淀的pH
          物質(zhì)
          Fe(OH)3
          Al(OH)3
          Fe(OH)2
          開始沉淀時(shí)
          1.5
          3.4
          6.3
          完全沉淀時(shí)
          2.8
          4.7
          8.3
           
          ①步驟Ⅱ中加入過量NaClO,反應(yīng)的離子方程式是        。
          ②根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟Ⅱ中,調(diào)pH約為3的目的是        。
          (4)該工業(yè)流程存在缺點(diǎn),在步驟Ⅱ伴隨著有氯氣產(chǎn)生,此反應(yīng)方程式是        
          (5)步驟Ⅲ中在減壓蒸發(fā)與甩干操作之間,還需進(jìn)行的操作是       
          (6)在步驟Ⅳ中,若該反應(yīng)生成166 g Na2FeO4轉(zhuǎn)移3 mol電子,則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是         。

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          下列關(guān)于某些離子的檢驗(yàn)說法正確的是
          A.向某溶液中加稀鹽酸,將產(chǎn)生的無色氣體通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,則原溶液中一定有CO32-或HCO3-
          B.向某溶液中加入硝酸鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生,再加稀鹽酸,沉淀不消失,則原溶液中一定有SO42-
          C.向某溶液中加入濃氫氧化鈉溶液并加熱,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán),則原溶液中存在NH4+
          D.向某溶液中加入硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀,再加稀鹽酸,沉淀不消失,則原溶液中一定有Cl-

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          下列物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號內(nèi)的物質(zhì))除去時(shí),所使用的試劑和主要操作都正確的是(  )
          選項(xiàng)
          物質(zhì)
          使用的試劑
          主要操作
          A
          乙醇(水)
          金屬鈉
          過濾
          B
          乙酸乙酯(乙酸)
          飽和碳酸鈉溶液
          分液
          C
          苯(苯酚)
          濃溴水
          振蕩、分液
          D
          乙烷(乙烯)
          酸性高錳酸鉀溶液
          冼氣
           

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          工業(yè)上常用鉻鐵礦(有效成份為FeO·Cr2O3,主要雜質(zhì)為SiO2、Al2O3)為原料生產(chǎn)重鉻酸鉀(K2Cr2O7),實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制重鉻酸鉀的主要工藝流程如下圖,涉及的主要反應(yīng)是:6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O,試回答下列問題:

          (1)⑤中溶液金屬陽離子的檢驗(yàn)方法是                                
          (2)步驟③被沉淀的離子為(填離子符號)                             。
          (3)在反應(yīng)器①中,二氧化硅與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式為:                  。
          (4)煙道氣中的CO2可與H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃燒熱分別為:ΔH=-725.5 kJ/mol、ΔH=-285.8 kJ/mol,寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH的熱化學(xué)方程式:            。
          (5)2011年云南曲靖的鉻污染事件,說明含鉻廢渣(廢水)的隨意排放對人類生存環(huán)境有極大的危害。電解法是處理鉻污染的一種方法,金屬鐵作陽極、石墨作陰極電解含Cr2O72-的酸性廢水,一段時(shí)間后產(chǎn)生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。
          ①寫出電解法處理廢水的總反應(yīng)的離子方程式                               。
          ②已知Cr(OH)3的Ksp=6.3×10–31,若地表水鉻含量最高限值是0.1 mg/L,要使溶液中c(Cr3+)降到符合地表水限值,須調(diào)節(jié)溶液的c(OH-)≥     mol/L(只寫計(jì)算表達(dá)式)。

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          海帶中碘元素的分離實(shí)驗(yàn)中,在灼燒后的海帶灰中加入蒸餾水,煮沸2~3 min,再過濾,得到濾液。煮沸的目的是
          A.加快碘元素與水反應(yīng)的速率B.使溶液濃縮
          C.使空氣中的氧氣更多地進(jìn)入溶液D.加速碘化物的溶解

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

          (18分)鐵、鋁與冷濃硫酸可發(fā)生鈍化現(xiàn)象,故工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃硫酸。為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動:
          [探究一]
          (1)將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)m g放入稀硫酸中,鐵釘表面現(xiàn)象為           。取出鐵釘用蒸餾水洗滌后干燥,置于冷濃硫酸中,10分鐘后移入稀硫酸溶液中,觀察,開始一段時(shí)間鐵釘表面無明顯變化,其原因是              
          (2)另稱取鐵釘放入足量冷濃硫酸中,加熱,充分反應(yīng)后,過濾得到、溶液X并收集到氣體Y。
          ①甲同學(xué)認(rèn)為X中除鐵單質(zhì)外外還可能含有Fe3+、Fe2+。若要確認(rèn)其中的Fe2+,可選擇試劑為_________________,現(xiàn)象是_______________________________________________。
          ②乙同學(xué)根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理,認(rèn)為氣體中必然含有SO2,取336ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng)離子方程式為:________________________________________。
          然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2.33g。由于此推知?dú)怏wY中SO2的體積分?jǐn)?shù)為           。
          [探究二]
          分析上述實(shí)驗(yàn)中SO2體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果,丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含量有H2和Q氣體。為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)狀置(圖中夾持儀器省略)加以驗(yàn)證。

          (3)裝置的連接順序是________________________________。
          (4)除了C中的現(xiàn)象證明Q存在為,認(rèn)為氣體Y中還含有Q的理由是           (用化學(xué)方程式表示)。
          (5)混合氣體可能由H2、Q、SO2中的一種或多種氣體組成,經(jīng)測定其含氧量為50%,則該氣體可能:①僅由SO2組成;②由H2和Q組成;③由H2和SO2組成;④由Q、SO2組成;⑤由H2、Q和SO2組成;其中可能正確的有(  )
          A.①B.②③④C.①②⑤D.③④⑤

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          下列有關(guān)除雜的敘述正確的是(  )
          A.用加入過量氨水并過濾的方法除去NaCl溶液中混有的AlCl3
          B.除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用飽和碳酸鈉溶液洗滌后,分液
          C.除去CO2中少量的HCl:氣體通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶
          D.除去FeCl3溶液中少量的CuCl2:用足量鐵粉,過濾

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          某種粗鹽中含有泥沙、Ca2、Mg2、Fe3、SO等雜質(zhì)。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中設(shè)計(jì)了用這種粗鹽制備精鹽的方案如下(用于沉淀的試劑稍過量):

          請回答以下問題:
          (1)為操作Ⅳ選擇所需儀器(用標(biāo)號字母填寫):________。
          A.燒杯 B.試管 C.玻璃棒 D.分液漏斗 E.漏斗 F.酒精燈 
          G.蒸發(fā)皿
          (2)操作Ⅲ中常用Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液作為除雜試劑,則加入除雜試劑的順序?yàn)椋篘aOH溶液→________→________。
          (3)操作Ⅲ中,判斷加入BaCl2已過量的方法是___________________________________
          (4)操作Ⅴ應(yīng)選擇的酸是________,若將操作Ⅴ與操作Ⅳ的先后順序?qū)φ{(diào),將會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響是___________________________________
          (5)操作Ⅵ是________(選擇合理操作的名稱,用標(biāo)號字母按操作先后順序填寫)。
          a.過濾、洗滌  B.蒸發(fā)、濃縮      c.萃取、分液     D.冷卻、結(jié)晶

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