题目内容
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： 。
（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）
解析试题分析：（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。
考点：考查化学与化工生产的联系，对题目信息的分析能力
下列混合物能用分液法分离的是 （ ）
| A．乙醇与乙酸 | B．苯和溴苯 |
| C．乙酸乙酯和Na2CO3溶液 | D．葡萄糖与果糖混合液 |
“结晶玫瑰”具有强烈的玫瑰香气，是一种很好的定香剂。其化学名称为“乙酸三氯甲基苯甲酯”通常用三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐为原料制备：
已知：
| 三氯甲基苯基甲醇 | 式量：224.5。无色液体。不溶于水，溶于乙醇。 |
| 醋酸酐 | 无色液体。溶于水形成乙酸，溶于乙醇。 |
| 结晶玫瑰 | 式量：267.5。白色至微黄色晶体。熔点：88℃。不溶于水，溶于乙醇，70℃时在乙醇中溶解度为a g。 |
| 醋酸 | 无色的吸湿性液体，易溶于水、乙醇。 |
请根据以上信息，回答下列问题：
（1）加料时，应先加入三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐，然后慢慢加入浓硫酸并 。待混合均匀后，最适宜的加热方式为 （填“水浴加热”或“油浴加热”）。
（2）粗产品的成分是结晶玫瑰与少量____________________的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
| 序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
| ① | 将粗产品溶解在 中，按粗产品、溶剂的质量比为1: 混合，用水浴加热到70℃回流溶剂使粗产品充分溶解 | 得到无色溶液 | |
| ② | 将步骤1所得溶液___________ | | |
| ③ | 干燥步骤2所得白色晶体， | __________________ | 白色晶体是结晶玫瑰 |
由信息可知，从高温浓溶液中获得较大晶体的操作为 。
（4）22.45g三氯甲基苯基甲醇与足量乙酸酐充分反应得到结晶玫瑰22.74g，则产率是____。（保留两位有效数字）
工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质），并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体，其工艺流程为：
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
| 氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 3．3 | 1．5 | 6．5 | 4．2 | 5．4 |
| 沉淀完全的pH | 5．2 | 3．7 | 9．7 | 6．7 | 8．0 |
⑴在“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是 。
⑵上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 。
⑶在“除杂I”步骤中，需再加入适量H2O2溶液，H2O2与Fe2+反应的离子方程式为 。为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，应控制溶液的pH范围为 。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是 。
⑷加入Zn粉的作用是 。“操作A”的名称是 。
氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品应用广泛。请回答下列问题：
（1）氯碱工业是利用电解食盐水生产 为基础的工业体系。
（2）电解前，为除去食盐水中的Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子，加入下列试剂的顺序合理的是 (填下列各项中序号)。
a、碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡 b、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠
c、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡 d、氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠
（3）“盐泥”是电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下：
| 成分 | NaCl | Mg(OH)2 | CaCO3 | BaSO4 | 其他不溶物 |
| 质量分数(％) | 15～20 | 15～20 | 5～10 | 30～40 | 10～15 |
利用盐泥生产MgSO4·7H2O晶体的工艺流程如下图所示。
回答下列问题：
①酸洗过程中加入的酸为 ，加入的酸应适当过量，控制pH为5左右，反应温度在50℃左右。持续搅拌使之充分反应，以使Mg(OH)2充分溶解并转化为MgSO4，在此过程中同时生成CaSO4。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是 。
②过滤所得滤渣的主要成分为 。
③根据图分析，蒸发结晶过滤所得晶体A主要成分为 。
④真空干燥MgSO4·7H2O晶体的原因是 。
2MgO＋2SO2↑＋CO2↑