摘要:冰晶石(Na3AlF6)用作电解法炼铝的助熔剂.冰晶石晶胞是以大阴离子(AlF63-)构成的面心立方晶格.Na+可看作是填充在晶格的空隙中.已知冰晶石的密度为2.95g/cm3.Al-F键长181 pm.相对原子质量:Na 23.0,Al 27.0,F 19.0.1.指出AlF63-配离子中心离子的杂化轨道类型和配离子空间构型.

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(2013?德州模拟)Ⅰ.工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝.纯净氧化铝的熔点很高(约2045℃),在实际生产中,通过加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6)在1000℃左右就可以得到熔融体.
图1是电解槽的示意图.

(1)写出电解时阴扳的电极反应式
Al3++3e-=Al
Al3++3e-=Al

(2)电解过程中生成的氧气全部与石墨电极反应生成C0和C02气体.因此,需要不断补充石墨电极.工业生产中,每生产9t铝阳极损失5.4t石墨.生成的二氧化碳的物质的量为
5×104
5×104

Ⅱ.工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3,还含有Fe203、Si02)提取氧化铝做冶炼铝的原料.其中一种提取的搡作过程如(图2):
请回答下列问题:
(1)请写出甲溶液中通入足量二氧化碳生成氢氧化铝的离子方程式
AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3
AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3

(2)沉淀乙是Fe203和Si02的混合物,向其中加入足置盐酸,写出反应的离子方程式
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
,充分反应后过滤,将滤液加热蒸干灼烧,最后可得到红褐色固体,用简要的文字和化学方程式说明这一变化过程
FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加热促进水解,且盐酸易挥发,化学平衡正向移动,生成氢氧化铁,最后灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁,2Fe(OH)3═Fe2O3+3H2O
FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加热促进水解,且盐酸易挥发,化学平衡正向移动,生成氢氧化铁,最后灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁,2Fe(OH)3═Fe2O3+3H2O

(3)上述提取氧化铝的方法叫碱溶法.工业生产中还有一种酸溶法.
第一步:向铝土矿中加盐酸,然后过滤;第二步:处理得到的滤液.请你思考第二步操作中使用的化学试剂是
NaOH溶液或强碱溶液
NaOH溶液或强碱溶液
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A.(1)右图所示为冰晶石(化学式为Na3AlF6)的晶胞.图中●位于大立方体顶点和面心,○位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心,▽图中●、○中的一种.图中●、○分别指代哪种粒子
AlF6-
AlF6-
Na+
Na+
;大立方体的体心处▽所代表的是
AlF6-
AlF6-
.冰晶石在化工生产中的用途
电解炼铝的助熔剂
电解炼铝的助熔剂

(2)H2S和H2O2的主要物理性质比较如下:
熔点/K 沸点/K 标准状况时在水中的溶解度
H2S 187 202 2.6
H2O2 272 423 以任意比互溶
H2S和H2O2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因
H2O2分子间存在氢键,与水分子可形成氢键
H2O2分子间存在氢键,与水分子可形成氢键

(3)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液;若加入极性较小的溶剂(如乙醇),将析出深蓝色的晶体.写出铜原子价电子层的电子排布式
3d104s1
3d104s1
,与铜同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有
Cr
Cr
(填元素符号).实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有
共价键和配位键
共价键和配位键
.实验过程中加入C2H5OH后可观察到析出深蓝色Cu(NH34SO4?H2O晶体.实验中所加C2H5OH的作用是
降低Cu(NH34SO4?H2O的溶解度
降低Cu(NH34SO4?H2O的溶解度

B.用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2?xH2O).有如下操作:

已知:在pH为4~5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,Cu2+却不水解.
(1)加热酸溶过程中发生反应的离子方程式有:
Fe+2H+=Fe2++H2↑、CuO+2H+=Cu2++H2O
Fe+2H+=Fe2++H2↑、CuO+2H+=Cu2++H2O

(2)氧化剂A可选用
(填编号,下同)
①Cl2 ②KMnO4 ③HNO3
(3)要得到较纯的产品,试剂B可选用

①NaOH   ②FeO     ③CuO
(4)试剂B的作用是
①③
①③

①提高溶液的pH   ②降低溶液的pH  ③使Fe3+完全沉淀  ④使Cu2+完全沉淀
(5)从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是
②④①
②④①
(按实验先后顺序填编号)
①过滤   ②蒸发浓缩   ③蒸发至干   ④冷却
(6)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2?xH2O)中x值,某兴趣小组设计了两种实验方案:
方案一:称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止、冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n g.
方案二:称取m g晶体、加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止、冷却、称量所得固体的质量为n g.
试评价上述两种实验方案,其中正确的方案是
,据此计算得x=
80m-135n
18n
80m-135n
18n
(用含m、n的代数式表示).
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