时间:2018-03-17 06:51:41
1、实验题 （18分）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）。
（1）Al2O3与盐酸反应的离子方程式是_____________________。
（2）滤渣I是__________。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。其中NaClO的作用是___________。该过程发生反应的离子方程式为______________。
（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。该反应的化学方程式为_____________________。
（5）Na2S溶液呈碱性的原因是________（用离子方程式表示）。该溶液中c(Na＋)＝________。
参考答案：（1）Al2O3＋6H＋ ＝2 Al3＋＋3H2O
（2）SiO2 CuS
（3）将Fe2＋氧化为Fe3＋，使Fe3＋转化为Fe(OH)3
2Fe2＋＋ClO—＋2H+＝2Fe3＋＋Cl—＋H2O、Fe3＋＋3ClO—＋3H2O＝Fe(OH)3↓＋3HClO（3分）
（4）mAlCl3＋nH2O ＝ Alm(OH)nCl3m－n＋nHCl （写“
”也正确）
（5）S2—＋H2OHS—＋OH—
2c(S2—) ＋ 2c(HS—) ＋ 2c(H2S)或2c(S2—) ＋ c(HS—) ＋ c(OH—) － c(H＋) （3分）
本题解析：分析题给信息和流程知，铝灰加过量盐酸酸浸发生的反应为2Al＋6H＋ ＝2Al3＋＋3H2、Al2O3＋6H＋ ＝2Al3＋＋3H2O、CuO+2H+==Cu2+ +H2O、FeO+2H+==Fe2+ +H2O、Fe 2O3 + 6H+="=2" Fe 3+ + 3H2O，经操作Ⅰ过滤得滤渣1为SiO2，滤液1为氯化铝、氯化铁、氯化铜、氯化亚铁和盐酸的混合液，向其中加入硫化钠生成黑色氯化铜沉淀，过滤得滤渣2为硫化铜，滤液2为氯化铝、氯化铁和氯化亚铁的混合液，向其中加入次氯酸钠，将Fe2＋氧化为Fe3＋，使Fe3＋转化为Fe(OH)3，滤液3可制得液体聚合氯化铝[Alm(OH)nCl3m—n]。（1）Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水，离子方程式是Al2O3＋6H＋ ＝2 Al3＋＋3H2O ；（2）滤渣I是SiO2，滤渣2为黑色，该黑色物质的化学式是CuS；（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。 其中NaClO的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，使Fe3＋转化为Fe(OH)3 。该过程发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋ClO—＋2H+＝2Fe3＋＋Cl—＋H2O、Fe3＋＋3ClO—＋3H2O＝Fe(OH)3↓＋3HClO；（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。该反应的化学方程式为mAlCl3＋nH2O ＝ Alm(OH)nCl3m－n＋nHCl；（5）硫化钠为强碱弱酸盐，硫离子分步水解，以第一步水解为主，Na2S溶液呈碱性的原因是S2—＋H2OHS—＋OH—。该溶液中根据物料守恒有c(Na＋)＝2c(S2—)＋2c(HS—)＋2c(H2S)，根据电荷守恒有2c(S2—)＋c(HS—)＋c(OH—)－c(H＋)。
考点：以液体聚合氯化铝的化工生产流程为载体考查物质的分离、提纯，化学方程式、离子方程式的书写及盐类水解原理的应用。
本题难度：困难
2、选择题 下列离子或分子能够在指定的分散系中大量共存的是
A．c(H+)=
mol/L的溶液中：NO3—、NH4＋ 、K+、Na+
B．苯酚钠溶液中：HCO3—、Na+、K+、CH3COO－
C．铁与稀硫酸反应制取H2后的溶液中：K+、AlO2—、SO42—、Br－
D．新鲜的空气：SO2、NO、N2、NH3
参考答案：B
本题解析：A、c(H+)=mol/L的溶液呈中性，而NH4＋ 水解呈酸性，不能大量共存，错误；B、给定条件下，组内离子间不反应，能大量共存，正确；C、铁与稀硫酸反应制取H2后的溶液中，Fe2＋和AlO2—发生水解相互促进的反应，不能大量共存，错误；D、新鲜的空气中，2NO+O2
2NO2，不能大量共存，错误。
本题难度：一般
3、选择题 在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子组是（ ）
A．在水电离出的c（H+）=1×10-12mol/L的溶液中：NH4+、Na+、SO42-、Cl-
B．能使pH试纸呈红色的溶液：Na+、NH4+、I-、NO3-
C．NH4Cl溶液：K+、Na+、SO42-、AlO2-
D．
| Kw C(H+) |
参考答案：A．水电离出的c（H+）=1×10-12mol/L的溶液，为酸或碱溶液，酸溶液中该组离子不反应能共存，但碱溶液中NH4+、OH-结合生成弱电解质，而不能共存，故A不选；
B．使pH试纸呈红色，显酸性，I-、NO3-发生氧化还原反应而不能共存，故B不选；
C．NH4Cl溶液铵根离子水解，而AlO2-促进铵根离子的水解，则不能共存，故C不选；
D.KwC(H+)=0.1?mol/L的溶液，c（OH-）=0.1mol/L，溶液显碱性，该组离子在碱性溶液中不反应，则能够共存，故D选；
故选D．
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 下列离子组一定能大量共存的是
[? ]
A. 甲基橙呈红色的溶液中：I-、Cl-、NO3-、Na+
B. 石蕊呈蓝色的溶液中 ：Na+、AlO2-、NO3-、HCO3-
C. 含大量OH-的溶液中：CO32-、Cl-、F-、K+
D. 含大量Al3+的溶液中：K+、Na+、NO3-、ClO-
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 下列各组离子一定能大量共存的是
A．在无色溶液中：NH4+、Fe2+、SO42-、CO32-
B．在含大量Ba2+的溶液中：NH4+、Na+、Cl-、OH-
C．在强碱溶液中：Na+、K+、Cl-、HSO3-
D．在pH =1的溶液中：K+、Na+、Cl-、CH3COO-
参考答案：B
本题解析：Fe2+是有色离子，不能大量存在于无色溶液中，A错；B项中个离子不发生反应，可以大量共存，B对；HSO3-会与OH-离子反应，不能大量存在于碱性溶液中，C错；CH3COO-会和H＋结合生成CH3COOH，所以不能大量存在于酸性溶液中，D错，选B。
考点：离子的共存问题。
本题难度：一般