题目内容
10．PAFC{聚合碱式氯化铝铁，通式：[FeaAlb（OH）xCly]n}是一种新型的无机高分子絮凝剂．以高铁铝土矿、硫酸厂渣尘为配料（主要成分：Al2O3、Fe2O3，杂质FeO、SiO2等）为原料制取PAFC的实验流程如下：
（1）为提高“酸溶”速率，除适当增大盐酸浓度外，还可采取的措施有升高反应温度或减少固体配料的粒直径（举一例）．
（2）“酸溶”时，Al2O3与盐酸反应的化学方程式为Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，滤渣1的主要成分为SiO2（写化学式）
（3）“氧化”时，NaClO3氧化Fe2+，本身被还原为Cl-，该反应的离子方程式为ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O．
（4）“聚合”时，若将溶液pH调得过高，可能造成的影响是铁转化为Fe（OH）3沉淀，铝转化为Al（OH）3或AlO2-．
（5）$\frac{n（Al）}{n（Fe）}$是衡量PAFC净水效果的重要参数之一，某合作学习小组的同学拟通过实验确定产品中$\frac{n（Al）}{n（Fe）}$的比值．
步骤1．准确称取5.710g样品，溶于水，加入足量的稀氨水，过滤，将滤渣灼烧至质量不再变化，得到3.350g固体．
步骤2．另准确称取2.855g样品，溶于足量NaOH溶液，过滤，充分洗涤，将滤渣灼烧至质量不再变化，得到固体0.4000g．
①通式[FeaAlb（OH）xCly]n中，a、b、x、y的代数关系式为3a+3b=x+y．
②求产品中$\frac{n（Al）}{n（Fe）}$的比值（请写出计算过程）．
分析 根据流程可知，配料（主要成分：Al2O3、Fe2O3，杂质FeO、SiO2等）用盐酸酸浸，过滤后可得氯化铝、氯化铁、氯化亚铁混合溶液，滤渣Ⅰ为SiO2，在滤液中加入氯酸钠溶液，将亚铁离子氧化为铁离子，再调节pH值为3，进行聚合得聚合碱式氯化铝铁沉淀，经过过滤、洗涤、干燥即可得PAFC，
（1）根据影响反应速率的因素确定采取的措施；
（2）Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水，根据上面的分析可知滤渣1的主要成份；
（3）NaClO3氧化Fe2+，本身被还原为Cl-，根据电子得失守恒和元素守恒书写离子方程式；
（4）根据铁离子和铝离子的性质可知，如果溶液的pH值过高，则会生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸盐；
（5）①根据化合物中元素的化合价为零确定关系式；
②根据题意，准确称取PAFC样品 5.710g，溶于水，加入足量的稀氨水，过滤，将滤渣灼烧至质量不再变化，得到Al2O3、Fe2O3的总质量为3.350g，另准确称取2.855g样品，溶于足量NaOH溶液，过滤，充分洗涤，将滤渣灼烧至质量不再变化，得到固体为Fe2O3，其质量为0.4000g，相当于5.710g样品中含Fe2O3为0.8000g，据此可计算出氧化铝和氧化铁的物质的量，进而确定产品中$\frac{n（Al）}{n（Fe）}$的比值．
解答 解：（1）根据影响反应速率的因素可知，为提高“酸溶”速率可采取的措施是升高反应温度或减少固体配料的粒直径，
故答案为：升高反应温度或减少固体配料的粒直径；
（2）Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水，反应的方程式为Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，根据上面的分析可知滤渣1的主要成份为SiO2，
故答案为：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O；SiO2；
（3）NaClO3氧化Fe2+，本身被还原为Cl-，反应的离子方程式为ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O，
故答案为：ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；
（4）根据铁离子和铝离子的性质可知，如果溶液的pH值过高，则会生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸盐，
故答案为：铁转化为Fe（OH）3沉淀，铝转化为Al（OH）3或AlO2-；
（5）①根据化合物中元素的化合价为零可得关系式3a+3b=x+y，
故答案为：3a+3b=x+y；
②根据题意，由步骤2 在2.855g样品中：160g•mol-1×n（Fe2O3）=0.4000g，n（Fe2O3）=0.0025mol，相当于5.710g样品中含n（Fe2O3）=0.0050mol，
由步骤1在5.710g样品中：102g•mol-1×n（Al2O3）+160g•mol-1×n（Fe2O3）=3.350g；102g•mol-1×n（Al2O3）=3.350g-2×0.4000g，所以n（Al2O3）=0.025mol
则n（Al）/n（Fe）=$\frac{2×0.025mol}{2×0.0050mol}$=5：1，
答：产品中$\frac{n（Al）}{n（Fe）}$的比值为5：1．
点评 本题考查二氧化硅和铝、铁及其化合物的性质，为高频考点，侧重与学生的分析能力和实验能力及计算能力的考查，把握流程中发生的化学反应为解答的关键，难度中等．
| A． | 润洗酸式滴定管时应从滴定管上口加入3～5mL所要盛装的酸溶液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿其内壁，再从上口倒出，重复2～3次 | |
| B． | 用惰性电极电解MgCl2溶液的离子方程式为：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH- | |
| C． | 为验证盐桥的作用，在两个烧杯中分别盛适量硫酸亚铁铵溶液和稀酸性高锰酸钾溶液，分别插入石墨棒用导线与电流计相连，然后用装有K2SO4饱和溶液的琼脂的U型管两端插入两个烧杯中，电流计偏转，一段时间后高锰酸钾溶液褪色 | |
| D． | 嫦娥三号月球车玉兔号在进入第二个月夜休眠前，出现了机构控制异常情况，其病因或为月尘，即月球上直径小于10微米的浮尘，月尘分散在空气中形成的分散系属于胶体 |
| A． | 多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高 | |
| B． | 多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低 | |
| C． | 合金中可以含有非金属元素 | |
| D． | 合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质不同 |
| A． | Mg、Al在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性 | |
| B． | 质量数相等的不同核素，一定属于不同种元素 | |
| C． | 生石灰、铁粉、硅胶是食品包装中常用的干燥剂 | |
| D． | 自行车钢架生锈主要是化学腐蚀所致 |
有一未知的无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种（忽略由水电离产生的H+、OH-）：H+、NH4+、Na+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Cl-、CO32-、SO42-，现取三份100mL溶液进行如下实验：①第一份加足量AgNO3溶液后，有白色沉淀产生．
②第二份加足量BaCl2溶液后，有白色沉淀产生，经洗涤、干燥后，沉淀质量为6.99g．
③第三份逐滴滴加NaOH溶液，测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图．
根据上述实验，以下推测不正确的是（ ）
| A． | 原溶液一定不存在H+、Fe3+、CO32- | |
| B． | 不能确定原溶液是否含有Na+、Cl- | |
| C． | 实验所加的NaOH的浓度为2mol•L-1 | |
| D． | 原溶液确定含Mg2+、Al3+、NH4+，且n（Mg2+）：n（Al3+）：n（ NH4+）=1：1：2 |
最近报道了一种新型可充电式铝电池．电解质为阳离子（EMl+）与阴离子（AlCl4-）组成的离子液体．如图为该电池放电过程示意图，Cn为石墨烯，下列说法不正确的是（ ）| A． | 充电时，每生成1mol Al，电解质溶液中会增加7molAlCl4- | |
| B． | 放电时，电解质中的阳离子（EMl+）未发生反应 | |
| C． | 放电时，负极反应方程式为Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7- | |
| D． | 充电时，Cn为阳极，电极方程式为Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4] |
（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是bd．| A． | 用铁作电极电解饱和氯化钠溶液：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑ | |
| B． | 肥皂水能使酚酞试液变红：C17H35COO-+H2O?C17H35COOH+OH- | |
| C． | FeCl2酸性溶液放在空气中变质：2Fe2++4H++O2═2Fe3++2H2O | |
| D． | 已知苯甲酸的酸性比碳酸强，向 溶液中通入过量CO2： +2CO2+2H2O→ +2HCO3- |