时间:2017-06-05 08:10:52
填空题 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：?。
填空题 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：?。
本题答案：（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）
本题解析：（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。
本题所属考点：【物质的分离、提纯】
本题难易程度：【一般】