2017年高考化学二轮复习精品资料：(押题专练)专题19+无机化工流

1．无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。

(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为____________________________________________________________

(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：

已知：

物质 沸点/℃ SiCl4 57.6 AlCl3 180(升华) FeCl3 300(升华) FeCl2 1 023 ①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是________(只要求写出一种)。 ②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是________。 ③已知：

Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g) ΔH1＝＋1 344.1 kJ·mol1

－

2AlCl3(g)===2Al(s)＋3Cl2(g) ΔH2＝＋1 169.2 kJ·mol1

－

由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为

________________________________________________________________________。

④步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为____________。

⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是____________________________________。

答案：

(1)Al3＋3H2O

＋

Al(OH)3＋3H

＋

(2)①防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率 ②铁或Fe

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③Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)===2AlCl3(g)＋3CO(g) ΔH＝＋174.9 kJ·mol1

－

④NaCl、NaClO、Na2CO3 ⑤除去FeCl3，提高AlCl3纯度

2．七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料。用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：

(1)煅粉主要含MgO和____________，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶；若滤液Ⅰ中c(Mg2

＋

)小于5×106 mol·L1，则溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp＝5×10

－

－

－12

]；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，

原因是

_________________。

(2)滤液Ⅰ中的阴离子有________(忽略杂质成分的影响)；若滤液Ⅰ中仅通入CO2，会生成_________________，从而导致CaCO3产率降低。

(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为____________。 (4)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为____________。

(5)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl4和Al2Cl7两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为__________________________________。

解析：(1)碳酸钙和碳酸镁受热均易分解，生成氧化镁和氧化钙，因此另一种物质为氧化钙；根据溶度积常数可计算出氢氧根离子浓度为1×103mol/L，因此氢离子浓度为1×10

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－11

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－

mol/L，所以pH应大于11；如果用硫酸铵代替硝

酸铵，钙离子与硫酸根离子能形成硫酸钙沉淀。

(2)滤液Ⅰ中的阴离子包括加入硝酸铵引入的硝酸根离子，水电离生成的氢氧根离子。如果只通入二氧化碳，可能会生成碳酸氢钙，从而导致碳酸钙的产率降低。

(3)氧化铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：Al2O3＋2OH===2AlO2＋H2O。

(4)阳极上为铝失电子生成铝离子，阴极上为氢离子得电子生成氢气，其电解总反应方程式为2Al＋6H2O2Al(OH)3

＋3H2↑。

(5)因为没有其他离子放电，因此负极反应式为Al－3e＋7AlCl4===4Al2Cl7。 答案：(1)CaO 11 易生成硫酸钙沉淀而导致碳酸钙产率降低 (2)NO3、OH Ca(HCO3)2 (3)Al2O3＋2OH===2AlO2＋H2O

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(4)2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑ (5)Al－3e＋7AlCl4===4Al2Cl7

3．工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，除了含有大量硫酸外，还含有少量NH4、Fe3、AsO34、Cl。为除

＋

＋

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－

－

去杂质离子，部分操作流程如下：

请回答问题：

(1)用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，硫酸的浓度为4.9 g·L

－

1

，则该溶液中的pH约为

________________________________________________________________________。

(2)NH4在用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中以(NH4)2SO4和NH4Cl形式存在。现有一份(NH4)2SO4溶液，一份NH4Cl溶液，(NH4)2SO4溶液中c(NH4)恰好是NH4Cl溶液中c(NH4)的2倍，则c[(NH4)2SO4]__________c(NH4Cl)(填“＜”“＝”或“＞”)。

[NH3·H2O](3)随着向废液中投入生石灰(忽略溶液温度的变化)，溶液中__________(填“增大”“减小”或“不变”)。 －[OH](4)投入生石灰调节pH到2～3时，大量沉淀主要成分为CaSO4·2H2O[含有少量Fe(OH)3]，提纯CaSO4·2H2O的主要操作步骤：向沉淀中加入过量________，充分反应后，过滤、洗涤、________________________________________________________________________。

(5)25 ℃，H3AsO4电离常数为K1＝5.6×103，K2＝1.7×107，K3＝4.0×10

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－

－12

＋

＋

＋

。当溶液中pH调节到8～9时，沉淀

主要成分为Ca3(AsO4)2。

①pH调节到8左右Ca3(AsO4)2才开始沉淀的原因是______________________________________。 ②Na3AsO4第一步水解的平衡常数数值为_________________________________。

32③已知：AsO34＋2I＋2H===AsO3＋I2＋H2O，SO2＋I2＋2H2O===SO4＋2I＋4H。上述两个反应中还原性最强

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＋

的微粒是__________。

(2)如c[(NH4)2SO4]＝c(NH4Cl)，则(NH4)2SO4溶液中c(NH4)较大，因c(NH4)越大，NH4水解程度越小，则(NH4)2SO4溶液

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＋

＋

＋

中c(NH4)小于NH4Cl溶液中c(NH4)的2倍，如等于2倍，则c(NH4Cl)应较大。

[NH3·H2O]－

(3)随着向废液中投入生石灰，c(OH)增大，c(NH3·H2O)减小，则溶液中减小。 －

[OH]

(4)提纯CaSO4·2H2O，可加入稀硫酸溶解Fe(OH)3，且防止CaSO4·2H2O的溶解，过滤后洗涤、干燥。

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