题目内容

氯化铝融盐电解法是以氯化铝为原料，以碱金属或碱土金属氯化物（含少量MgCl2、KCl、CaCl2）为电解质进行电解制取铝的方法。
（1）氯化铝融盐电解法需要先制纯氧化铝。以铝土矿（主要成分为Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等杂质）为原料通过以下途径提纯氧化铝：

①依次写出X、Y的成分          ，             。
②如图所示在实验室中进行过滤，操作中的两处错误分别是                 ；                                         。

（2）制备无水氯化铝的反应为：2Al2O3+6Cl24AlCl3+3O2
③为促进该反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原理是                   。
④加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3+C+Cl2AlCl3+X↑，为确定气体X是否是混合气体，某同学将X依次通过灼热的氧化铜和澄清的石灰水，再根据现象判断。该操作是否正确？（填正确、不正确或无法判断）      ，请说明理由          。
（3）现在工业上通常用电解熔融氧化铝方式制取铝，理论上生产1吨铝消耗的氧化铝的质量_________
（填“大于”、“小于”、“等于”）氯化铝质量。

（10分）（1）①NaOH溶液（1分）； 稀盐酸（1分）
②没有使用玻璃棒引流；滤纸边缘高于漏斗边缘（2分）
（2）③碳与O2反应，有利于反应正向进行（2分）
④不正确。将生成气体先通过灼热的CuO粉末，若有CO就会生成CO2，这样就无法确定原来是否有CO2。（2分） （3）小于（2分）

解析试题分析：（1）①滤液乙能和氨水反应生成氢氧化铝沉淀，这说明滤液乙中含有铝离子，所以Y应该是盐酸。则滤液甲中含有AlO2－和SiO32－，因此X是NaOH。氧化铁和氢氧化钠不反应，过量得到氧化铁。硅酸钠和盐酸反应生成硅酸沉淀，过量得到氯化铝和盐酸的混合液，加入氨气即生成氢氧化铝沉淀。
②根据装置图可知，该装置是过滤装置，因此主要的错误在于没有使用玻璃棒引流，其次滤纸边缘高于漏斗边缘。
（2）③因为在加热的条件下，碳与O2反应，生成CO或CO2，降低氧气的浓度，有利于反应正向进行。
④由于在加热的条件下，CO能和氧化铜反应生成CO2，所以将生成气体先通过灼热的CuO粉末，若有CO就会生成CO2，这样就无法确定原来是否有CO2，所以是不正确的。
（3）根据原子守恒可知，1mol氧化铝可以生成2mol氯化铝。1mol氧化铝的质量是102g，2mol氯化铝的质量是2mol×133.5g/mol＝267g，所以氧化铝的质量小于氯化铝的质量。
考点：考查金属铝的提纯、冶炼、氢氧化铝的制备、过滤操作、外界条件对平衡状态的影响以及计算等

练习册系列答案
相关题目

铁黄是一种重要的颜料，化学式为Fe2O3·xH2 O，广泛用于涂料、橡胶、塑料、文教用品等工业。实验室模拟工业利用硫酸渣(含FeZ 0。及少量的CaO, Mg0等)和黄铁矿粉
(主要成分为FeS2)制备铁黄的流程如下:

（1）操作I与操作II中都用到玻璃棒，玻璃棒在两种操作中的作用分别是_     、      
（2）试剂a最好选用_   (供选择使用的有:铝粉、空气、浓HNO3 );其作用是_           。
（3）上述步骤中需用到氨气。下列装置可用于实验室制氨气的是_       _(填序号)。

（4）查阅资料知，在不同温度下Fe2 O3被CO还原，产物可能为Fe3 O4 、FeO或Fe，固体质量与反应温度的关系如右图所示。根据图象推断670℃时Fe2 O3还原产物的化学式为M，并设计一个简单的实验，证明该还原产物的成分(依次填写每步操作中所加试剂的化学式、现象和结论)。仪器自选。可供选择的试剂:稀H2SO4、稀盐酸、H2 O2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。

加入试剂
现象
结论
 
 
则还原产物为     
 
 
 
 
 

有关物质间转化关系如下图，试回答：

（1）转化①的反应条件为              .
（2）转化②的化学方程式为        .转化③的离子方程式为         .
（3）若转化⑤用于实验室制Al(OH)3，则试剂A宜选择         （填名称）.
（4）向50 mL 3 mol·L-1 AlCl3溶液中滴加1 mol·L-1 NaOH溶液，结果Al3+离子有1/3转化为Al(OH) 3沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为       mL。

某研究性学习小组利用下列原料和流程制备CuSO4·5H2O。

已知：Cu+在酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu2+。
（1）操作①的名称为____。   ，
（2）若固体①的成分为混合物，则其成分的化学式为____。
（3）将H2O2加入滤液①中，发生反应的离子方程式为        。
（4）调pH可选用的药品为____。

A．NaOH溶液 B．CuO C．氨水 D．CuCO3
（5）获得的CuSO4·5H2O晶体表面附着杂质离子，常用酒精洗涤的原因是        。

将1.000gFeC2O4·2H20固体样品放在热重分析仪中进行热重分析，測得其热重分析曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示：

已知：①草酸盐受热分解易放出碳的氧化物。②5000C之前，该热重分析仪的样品池处于Ar气气氛中，5000C时起，样品池与大气相通。完成下列填空：
(1)3000C时是样品脱水的过程，试确定3500C时样品是否脱水完全_____ (填“是"或否“），判断的理由是____(要求写出推算过程）。
(2 ) 4000C时发生变化的化学方程式是_______。
(3) 将6000C时样品池中残留的固体隔绝空气冷却至室温，再向该固体中加入一定量的稀盐酸刚好完全溶解，用pH试纸测得所得溶液的PH＝3，其原因是____(用离子方程式回答）：向该溶液中滴加适量NaOH溶液生成红褐色沉淀，測得此时溶液中铁元索的离子浓度为4.0x10-11mol/L，则此时溶液的pH＝_______(已知：Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38)
(4) 将15000C时样品池中残留的固体隔绝空气冷却后，用稀盐酸溶解得一棕黄色溶液。取少量该溶液滴加KSCN,溶液显红色；另取少量该溶液滴加K3[Fe(CN)6)(铁氰化钾）溶液，产生特征蓝色沉淀。试写出图中14000C时发生反应的化学方程式_________ ,产生特征蓝色沉淀的离子反应方程式______。

铁是一种典型的过渡金属，铁和铁的化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算：
（1）将11.802 g钢样粉末（只含铁和碳）于高温下置于足量的纯氧中充分反应，冷却后得到16.240 g磁性氧化铁。
①钢样中含铁________g。
②生成的CO2在标准状况下体积为________mL。
（2）向10 mL氯化铁溶液（含盐酸0.001 mol）中加入16.8 g 5%的烧碱溶液（足量），充分反应后过滤。洗涤沉淀，将洗涤液与滤液合并后稀释至250mL。取25mL稀释液，用0.100 mol/L盐酸滴定，终点时消耗盐酸的体积15.50mL。计算原溶液中Fe3+的物质的量浓度。
（3）铁锈的主要成分实为羟基氧化铁[化学式FeO(OH)]。将一块带锈铁片放入700mL pH＝0的稀硝酸中充分反应，收集到标准状况下NO气体3.584 L，最终剩余2.020g铁。求：
①反应后溶液中溶质的成分与物质的量。
②原带锈铁片中铁锈的质量分数。
（4）用FeSO4和NaOH制备Fe(OH)2时，往往会形成一种灰绿色的中间物（用X表示）。经分析，X中含有三种阴离子与两种阳离子，阴、阳离子的总质量之比为11:12。已知两种阳离子为Fe2+与Fe3+，物质的量之比为2:1。请通过计算确定X的化学式。

铁及其化合物有重要用途，如聚合硫酸铁[Fe2(0H)n（S04)3-n/2]m是一种新型高效的水 处理混凝剂，而高铁酸钾（其中铁的化合价为+6)是一种重要的杀菌消毒剂，某课题小组设 计如下方案制备上述两种产品：

请回答下列问题：
（1）若A为H20(g)，可以得到Fe304，写出H2O的电子式：_______.
（2）若B为NaC103与稀硫酸，写出其氧化Fe2+的离子方程式（还原产物为Cl-）：____。
（3）若C为KNO3和KOH的混合物，写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸鉀的化学方程式 并配平：

（4）为测定溶液I中铁元素的总含量，实验操作：准确量取20.00mL溶液I于带塞锥形瓶 中，加入足量H2O2,调节pH<3，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后,再用0.1000mol.L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。
已知：
①写出滴定选用的指示剂______,滴定终点观察到的现象______:
②溶液丨中轶元素的总含量为______g.L-1。若滴定前溶液中H202没有除尽，所测定的铁元 素的含量将会______ (填“偏高” “偏低” “不变”）。
（5）设计实验方案，检验溶液I中的Fe2+和Fe3+______。

（14分）某同学探究同周期元素性质递变规律时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见下表，表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系）。

实验步骤
实验现象
①将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中；再向溶液中滴加酚酞溶液
A．浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随之消失，溶液变成红色
②向新制得的Na2S溶液中滴加新制氯水
B．有气体产生，溶液变成浅红色
③将金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中
C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体
④将镁条投入稀盐酸中
D．反应较快，产生无色气体
⑤将铝条投入稀盐酸中
E． 生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量
F．生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
（1）实验目的：研究同周期元素性质递变规律。
（2）实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，
AlCl3溶液，NaOH溶液等。
仪器：         ，        ，烧杯，试管，试管夹，镊子，小刀，玻璃片等。
（3）实验内容：（完成实验步骤对应的实验现象的标号和离子方程式）
实验步骤
实验现象
离子方程式
①
 
（不需填写）
②
 
 
③
 
 
④
C
（不需填写）
⑤
D
 
⑥
 
 
（4）实验结论：从左向右，同周期元素原子的失电子能力递减，得电子能力递增。

（9分）无水AlCl3是一种重要的有机合成催化剂，该物质在183℃时升华，遇潮湿空气即产生大量白雾。某中学化学兴趣小组拟利用中学常见仪器设计实验制备无水AlCl3，实验装置如下图所示。

请回答下列问题：
（1）制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是________。
a．加入MnO2粉末        b．点燃A中酒精灯    c．加入浓盐酸       d．点燃D处酒精灯
（2）写出A装置中发生反应的离子方程式___________________________________。
（3）装置B中的试剂是__________。该装置存在安全隐患，请指出                  。
（4）甲同学认为F和G可以用一种仪器替代，且加入一种药品即可达到相同效果。这种药品可以是____。
（5）E中得到少量白色粉末，打开软木塞后可明显观察到锥形瓶中有白雾生成，用化学方程式表示其原因____________________________________________。

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网