题目内容

17．下面是工业利用铝土矿（含杂质SiO2、Fe2O3）制取铝的工艺流程，回答有关问题：

（1）铝土矿磨碎化浆，利用胶体粒子的性质，通入直流电除去SiO2，制得50%铝土矿．
（2）操作I的名称是过滤，实验室进行此操作所需玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒．
（3）加入NaOH所发生的离子反应方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，滤渣一为Fe2O3（填化学式）．
（4）电解槽用石墨作阳极，生成二氧化碳的原因是阳极生成氧气，氧气与石墨反应生成二氧化碳．

分析 铝土矿磨碎化浆，利用胶体粒子的性质，通入直流电除去二氧化硅，向铝土矿中加入过量烧碱溶液，发生的反应为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，氧化铁不反应，所以滤渣一为Fe2O3，滤液一中成分为NaAlO2、NaOH，通入过量二氧化碳时，发生的反应为NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3、NaOH+CO2=NaHCO3，所以滤渣二为Al（OH）3，灼烧沉淀得到氧化铝，电解熔融的氧化铝可得到铝，以此解答该题．

解答 解：铝土矿磨碎化浆，利用胶体粒子的性质，通入直流电除去二氧化硅，向铝土矿中加入过量烧碱溶液，发生的反应为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，氧化铁不反应，所以滤渣一为Fe2O3，滤液一中成分为NaAlO2、NaOH，通入过量二氧化碳时，发生的反应为NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3、NaOH+CO2=NaHCO3，所以滤渣二为Al（OH）3，灼烧沉淀得到氧化铝，电解熔融的氧化铝可得到铝，
（1）铝土矿磨碎化浆，二氧化硅胶粒带负电，利用胶体粒子的性质，通入直流电除去SiO2，制得50%铝土矿，故答案为：SiO2；
（2）操作I用于分离固体和液体，为过滤操作，过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：过滤；烧杯、漏斗、玻璃棒；
（3）加入氢氧化钠溶液，发生Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，滤渣一为Fe2O3，故答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；Fe2O3；
（4）电解槽用石墨作阳极，阳极生成氧气，氧气与石墨反应生成二氧化碳气体，故答案为：阳极生成氧气，氧气与石墨反应生成二氧化碳．

点评 本题考查物质制备实验方案设计，为高频考点，侧重考查学生获取信息利用信息解答问题能力及对基本知识的灵活运用，明确反应原理、物质性质是解本题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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14．X、Y为短周期元素，X位于IA族，X与Y可形成化合物X2Y，下列说法正确的是（　　）
A．X的原子半径一定大于Y的原子半径
B．X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构
C．X2Y可能是离子化合物，也可能是共价化合物
D．两元素形成的化合物中，原子个数比不可能为1：1
8．已知X、Y、Z三元素的原子序数依次增大，在周期表中X的原子半径最小，Y、Z原子最外层电子数之和为10．C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物，C通常状况下为无色液体，D为无色非可燃性气体，G为黄绿色单质气体，J、M为金属，I有漂白作用，反应①常用于制作印刷电路板．各物质之间的转换关系如图，部分生成物省略．
请回答下列问题：
（1）写出A的化学式Cu2（OH）2CO3或CuCO3，D的结构式O=C=O．
（2）若将反应①设计成一个由化学能转化为电能的装置
有以下试剂：a：氯化铜溶液、b：盐酸、c：氯化铁溶液、d：铜棒、e：铁棒、f：银棒．仪器任选．
则所选用的试剂为cdf（填序号）
写出该装置中发生氧化反应的一极上的电极反应式：Cu-2e-═Cu2+
（3）检验化合物K中阳离子的实验方法是向待测溶液中先加入KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水，溶液变红，说明有Fe2+存在；
（4）写出反应K+G→L的离子方程式：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-．
5．为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：

（1）判断BaCl2已过量的方法是用试管取少量第②步操作后的上层清液，再滴入几滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊，则表明BaCl2已过量；
（2）第④步中，相关的离子方程式是Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓；
（3）若先用盐酸调pH值再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是操作③④中生成的Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3会与盐酸反应，从而影响制得精盐的纯度；
（4）提纯过程中步骤①⑤⑦都用到相同的仪器，名称：玻璃棒．（填写仪器名称）
12．CH4-O2燃料电池具有放电稳定，无污染等优点，如图为一用甲烷氧气燃料电池电解饱和氯化钠溶液的模型图：

请认真读图，回答以下问题：
（1）通入CH4气体的一极为燃料电池的负（填“正”或“负”）极，a电极为电解池的阳（填“阴”或“阳”）极，
（2）请写出通入甲烷气体的一极所发生的电极反应式：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，其附近的PH值变小（填“不变”或“变大”或“变小”）
（3）如果通入1mol的甲烷完全参与电极反应，则电路中转移8mol的电子，a电极产生的气体在标准状况下的体积为89.6L．
2．Na2CO3俗称纯碱、苏打，NaHCO3俗称小苏打，两者在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用．某化学兴趣小组设计了如下实验来探究两者的某些性质．请你根据所学知识帮他们完成有关的设计和实验．
（1）甲同学测定两者的酸碱性：各取一定量的固体溶于水，配成相同浓度的溶液，测定其pH值，测定结果为Na2CO3、NaHCO3的pH分别为a和b（a、b均大于7）．
Ⅰ．测定溶液的pH值所用的主要仪器有：pH试纸、表面皿、玻璃棒和标准比色卡．
Ⅱ．有关①100mL0.1mol•L-1NaHCO3、②100mL0.1mol•L-1Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是C
A．溶液中水电离出的OH-个数：②＞①B．溶液中阴离子的物质的量浓度之和：②＞①
C．①溶液中：c（CO32-）＞c（H2CO3）        D．②溶液中：c（HCO3-）＞c（H2CO3）
（2）常温下，现有pH均为11的标签模糊的NaOH和Na2CO3溶液，则NaOH溶液中由水电离出来的OH-浓度为Na2CO3溶液中水电离出来OH-浓度的10-8倍．
丙同学设计如下实验予以区别：各取1mL两种溶液加水稀释至1L，分别测定其pH．请问丙同学是如何判断哪瓶溶液为Na2CO3溶液？pH值较大的是Na2CO3；
丁同学各取1mL两种溶液，分别滴加少量AlCl3溶液观察有无沉淀或气体进行鉴别，则溶液滴加后同时产生沉淀和气体的反应离子方程式为3CO32-+2Al3++3H2O=3CO2↑+2Al（OH）3↓．
（3）戊同学往10mL0.10mol•L-1的Na2CO3溶液中逐滴滴加0.10mol•L-1的HCl，当溶液中的：c（Na+）=c（Cl-）+c（HCO3-）+2c（CO32-），此时溶液呈中性（填“酸性”、“中性”或“碱性”），所用HCl的体积大于10mL．（填“大于”“等于”或“小于”）
（4）已知：Ksp（CaCO3）=4.96×10-9，不考虑其它因素影响，现将0.40mol•L-1的Na2CO3溶液和0.20mol•L-1的CaCl2溶液等体积混合，则混合后溶液中Ca2+浓度为4.96×10-8mol•L-1．
9．已知氢化铵（NH4H）与氯化铵的结构相似，又知NH4H与水反应有H2生成，下列有关叙述中不正确的是（　　）
①NH4H是离子化合物，含有离子键和共价键   ②NH4H溶于水所形成的溶液显酸性
③NH4H与水反应时，NH4H是氧化剂                ④NH4H固体投入少量的水中，有两种气体生成．
A．①②B．②③C．①②③D．全部
6．下列说法不正确的是（　　）
A．溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是分散质粒子直径的大小
B．硅单质广泛用于光纤通讯
C．分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
D．蒸馏操作时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
7．完成下列各小题：
（1）在CuSO4溶液中滴入少量稀氨水，现象是：出现淡蓝色沉淀，反应的离子方程式为Cu2++2NH3•H2O=Cu（OH）2↓+2NH4+；继续滴入过量稀氨水，发现难溶物溶解并生成深蓝色溶液，测得该溶液中的主要离子是[Cu（NH3）4 （H2O）2]2+，已知该配离子空间构型呈八面体形，则铜离子的杂化方式为sp3d2，配体有2种，配体分子的空间构型依次是三角锥形；V形．
（2）写出27Co3+离子的价电子排布式3d6，已知钴27Co3+的配位数为6，有一种组成为Co（NH3）5Cl3的配合物，取此配合物1mol与足量AgNO3溶液反应仅能析出2molAgCl沉淀，则该配合物的化学式为：[Co（NH3）5Cl]Cl2．

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