题目内容

无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上由铝土矿（主要成分是A12O3和Fe2O3）和石油焦（主要成分是C）按下图所示流程进行一系列反应来制备无水AlCl3。

（1）氯化铝在加热条件下易升华，气态氯化铝的化学式为Al2Cl6，每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构，则AlCl3是：   晶体，其结构式为：   。
（2）氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式是        。
（3）冷却器排出的尾气中含有大量CO和少量Cl2，需用Na2SO3溶液除去Cl2，此反应的离子方程式为：            。
（4）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是：   。
（5）AlCl3产品中Fe元素含量直接影响其品质，为测定产品中Fe元素的含量，现称取16.25g无水AlCl3产品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重残留固体质量为0.32g。则产品中Fe元素的含量为：   。


（1）分子    
（2）A12O3+3C12+3C2 A1C13+3CO
（3）SO32－+C12+H2O＝SO42－+2C1－+2H+
（4）除去FeCl3
（5）1.38%（或1.4%）

解析试题分析：（1）根据氯化铝的物理性质易升华确定其为分子晶体；根据所有原子最外层均达到8电子稳定结构，确定氯化铝结构式；（2）反应物是Al2O3、Cl2和C，根据流程确定产物是氯化铝和CO；（3）Na2SO3为还原剂被Cl2氧化为+6价的硫酸盐，氯被还原为-1价；（4）铝的活泼性比铁强，加入铝把FeCl3中铁置换出来，同时生成易升华的氯化铝；
（5）最后残留固体的为氧化铁，n(Fe)=2×n(Fe2O3)= 2×0.32÷160=0.004mol
W(Fe)= 0.004×56÷16.25=0.014
考点：考查工业流程中反应原理、物质结构、实验分析等有关问题。

练习册系列答案
相关题目

某研究小组设计如下工艺路线提纯工业碳酸钠。已知工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－、和SO42—等杂质。

Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：

Ⅱ.有关物质的溶度积如下：

物质
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
4.96×10－9
6.82×10－6
4.68×10－6
5.61×10－12
2.64×10－39
 
根据所给信息，回答下列问题：
(1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为___________________________。
向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝__________________________________________
(2)“趁热过滤”时的温度应控制在____________________________________
(3)有人从“绿色化学”的角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行__________________，并说明理由_______________________________________

银氨溶液放久后会产生叠氮化银（AgN3）而引起爆炸，直接排放会污染环境，且造成银资源的浪费。某研究小组设计了从银镜反应后的废液中（含过量的银氨溶液，假设不含单质银）回收银的如下两种实验流程：
（已知：[Ag（NH3）2]＋在溶液中存在平衡：[Ag（NH3）2]＋??Ag＋＋2NH3）

（1）写出甲方案第①步废液与稀HNO3反应的离子方程式                                                                       。
（2）甲方案第②步加入的铁粉要过量的目的是                                                                                                                                               。
甲方案流程可能产生的大气污染物是                                                                       。
（3）乙方案若最终得到银粉的质量偏大，排除未洗涤干净的因素，可能的原因是                                                                       。
（4）实验室配制银氨溶液的操作过程是                                                                                                                                                                                                                       。
（5）已知乙方案第③步反应有H2S气体产生，若最终得到银粉21.6 g，不考虑其他损失，理论上该步需要加入铁粉       g。

海洋是生命的摇篮、资源的宝库。中国要实施海洋强国战略，实现由海洋大国向海洋强国迈进的梦想。海洋经济已经成为拉动我国国民经济发展的重要引擎，海水的综合开发、利用是海洋经济的一部分，海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用的示意图。其流程如下图所示：

（1）写出①、②反应的离子方程式：
①______________________，②______________________。
（2）工业上利用电解饱和食盐水产生的氢气和氯气制取盐酸，为了体现绿色化学理念，使氯气充分反应，采取将氯气在氢气中燃烧的办法，可避免氯气燃烧不完全污染空气，请写出氯气在氢气中燃烧的实验现象：______________________。
（3）粗盐中含有Ca２＋、Mg２＋、SO4２－等杂质，精制后可得到饱和NaC1溶液。现有下列除杂试剂：A．盐酸   B．氢氧化钡溶液   C．碳酸钠溶液。精制时加入过量除杂试剂的正确顺序是______________。（填序号）
（4）金属镁在空气中燃烧时，除生成MgO外，还有少量Mg3N2生成。把等物质的量的金属镁分别放在：A．纯氧气（O2）中；B．二氧化碳气体中；C．空气中。完全燃烧后，得到的固体物质的质量由大到小的顺序是______________。（填序号）
（5）将电解饱和NaCl溶液生成的氯气通入氢氧化钠溶液中可以得到NaClO。某化学兴趣小组探究NaClO与尿素CO(NH2)2的反应产物，通过实验发现产物除某种盐外，其余产物都是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式为____________。

用石灰乳、石灰氮(CaCN2)和炼厂气(含H2S)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的CS(NH2)2(硫脲)，其部分工艺流程如下：

(1)高温下，H2S存在下列反应：2H2S(g)??2H2(g)＋S2(g)，其平衡常数表达式为K＝________________。
(2)用石灰乳吸收H2S制取Ca(HS)2需要在低温下进行，其原因是_____________________________________________________；
过滤得到的滤渣可再利用，滤渣的主要成分是________(填化学式)。
(3)合成硫脲需长时间搅拌，并在较高温度(80～85 ℃)下进行，其目的是_______________________________________。
Ca(HS)2与CaCN2在水溶液中合成硫脲的化学方程式为________________________________。
(4)化合物X与硫脲互为同分异构体，X加入FeCl3溶液中，溶液显红色，X的化学式为________________。

海水中主要离子的含量如下：

成分
含量/(mg/L)
成分
含量/(mg/L)
Cl-
18980
Ca2+
400
Na+
10560
HCO3-
142
SO42-
2560
Mg2+
1272
 
（1）常温下，海水的pH在7.5~8.6之间，其原因是(用离子方程式表示)______________________________。
（2）电渗析法淡化海水示意图如图所示，其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。阴极上产生氢气，阴极附近还产生少量白色沉淀，其成分有________和CaCO3，生成CaCO3的离子方程式是_______________。

（3）用海水可同时生产氯化钠和金属镁或镁的化合物，其流程如下图所示：

①在实验室中由粗盐“重结晶”制精盐的操作包括溶解、过滤、蒸发…洗涤等步骤；有关其中“蒸发”步骤的叙述正确的是_____。
a．蒸发的目的是得到热饱和溶液
b．蒸发的目的是析出晶体
c．应用余热蒸干溶液
d．应蒸发至有较多晶体析出时为止
②由MgCl2溶液得到MgCl2?6H2O晶体时，也需要蒸发，蒸发的目的是得到热饱和溶液，判断溶液已饱和的现象是_________________________。
（4）25℃时，饱和Mg(OH)2溶液的浓度为5×10-4 mol／L。
①饱和Mg(OH)2溶液中滴加酚酞，现象是___________________________。
②某学习小组测海水中Mg2+含量(mg/L)的方法是：取一定体积的海水，加入足量_________，再加入足量NaOH，将Mg2+转为Mg(OH)2。25℃，该方法测得的Mg2+含量与表中1272mg/L的“真值”比，相对误差约为______％[保留2位小数，海水中饱和Mg(OH)2溶液的密度都以l g/cm3计]。

有三瓶无色溶液的标签损坏了，只知道它们分别是盐酸、BaCl2溶液和Na2CO3溶液。甲、乙两位同学各用一种试剂，一次性鉴别都取得了成功。甲用的一种指示剂是_________；乙用的一种酸溶液是__________。丙同学没用任何试剂也鉴别成功了，他的鉴别过程是：取样于试管中，编号为a、b、c，然后将三种溶液两两混合，发现a加入b中有气泡产生，a加入c中有白色沉淀产生，则a、b、c分别是________、________、__________。

海水中有丰富的资源，多种多样的海洋动物和植物，海底有丰富的矿藏、石油、天然气等，此外，海水中还含有大量的电解质，它们电离产生Cl－、Br－（溴离子）、SO42－、Na＋、Mg2＋、Ca2＋等，都是重要资源。

（1）写出步骤①、②、④分离提纯的方法：
①                 ； ②                 ； ④                 。
（2）步骤②分离提纯过程中需要选用主要玻璃仪器的名称                       。
（3）欲除去初步提纯后的粗盐中的MgCl2、CaCl2和Na2SO4，应向该粗食盐水中依次加入NaOH溶液、          溶液、          溶液，然后过滤；为尽可能除去杂质，每次加入的试剂应          。向所得溶液中滴加          至无气泡产生，再经蒸发结晶得到食盐晶体。
（4）检验淡水中是否含有Cl-的操作现象及结论                               。
（5）写出加入试剂a后，发生反应的离子方程式                              。
（6）工业上用电解饱和食盐水的方法生产氯气、氢气和烧碱，请写出利用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学方程式                      ________________________________________________ 。

（Ⅰ）二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：

（1）洗涤的目的主要是为了除去Cl－和___________（填离子符号），检验该滤渣A洗净的方法是_____________________。
（2）第②步反应的离子方程式是____________________________。
（3）取上述流程中得到的Ce（OH）4产品0．536 g，加硫酸溶解后，用0．1000mol· L－1FeSO4标准溶液滴定终点时（铈被还原为Ce3＋），消耗25．00mL标准溶液，该产品中Ce（OH）4的质量分数为_____________。
（Ⅱ）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛．硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索．以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

（1）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为________________。
（2）滤渣2的成分是______________（填化学式）。
（3）煅烧过程存在以下反应：2MgSO4＋C=2MgO＋2SO2↑＋CO2↑
MgSO4＋C=MgO＋SO2↑＋CO↑   MgSO4＋3C=MgO＋S↑＋3CO↑
利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

①D中收集的气体可以是______________（填化学式）。
②B中盛放的溶液可以是______________（填字母）。

A．NaOH溶液 B．Ca（OH）2溶液 C．稀硝酸 D．KMnO4溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为＋4，写出该反应的离子方程式：__________________。

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