以鋁灰（主要成分為Al、Al2O3，另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3雜質）為原料，可製得液體聚合*...

問題詳情：

以鋁灰（主要成分為Al、Al2O3，另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3雜質）為原料，可製得液體聚合*化鋁，生產的部分過程如圖所示（部分產物和*作已略去）．

已知某些硫化物的*質如下表：

（1）*作I是　　．Al2O3與鹽*反應的離子方程式是　．

（2）濾渣2為黑*，該黑*物質的化學式是　．

（3）向濾液2中加入NaClO溶液至不再產生紅褐*沉澱，此時溶液的pH約為3.7．NaClO的作用是　　．

（4）將濾液3的pH調至4.2～4.5，利用水解反應得到液體聚合*化鋁．反應的化學方程式是　　．

（5）將濾液3電解也可以得到液體聚合*化鋁．裝置如圖所示（*離子交換膜只允許*離子通過，電極為惰*電極）．

①寫出*極室的電極反應：　　．

②簡述在反應室中生成聚合*他鋁的原理：　．

【回答】

【考點】U3：製備實驗方案的設計；DI：電解原理．

【分析】鋁灰（主要成分為Al、Al2O3，另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3雜質）加過量鹽*，過濾濾渣1為SiO2，濾液1中含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+等，濾液中加硫化*，Cu2+轉化為CuS沉澱；過濾，濾液2中加NaClO把亞鐵離子氧化為鐵離子，鐵離子易水解生成*氧化鐵沉澱，過濾，濾液3中為*化鋁；

（1）*作I是分離固體和液體混合物的*作；Al2O3與鹽*反應生成*化鋁和水；

（2）銅離子與硫離子結合生成CuS沉澱；

（3）亞鐵離子被NaClO氧化為鐵離子，鐵離子易水解生成*氧化鐵沉澱；

（4）AlCl3水解生成Alm（OH）nCl3m﹣n和HCl，根據原子守恆配平方程式；

（5）①*極上水電離的*離子得電子生成*氣；

②*離子交換膜只允許*離子通過，則*極室中的*氧根離子進入反應室生成Alm（OH）nCl3m﹣n．

【解答】解：鋁灰（主要成分為Al、Al2O3，另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3雜質）加過量鹽*，過濾濾渣1為SiO2，濾液1中含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+等，濾液中加硫化*，Cu2+轉化為CuS沉澱；過濾，濾液2中加NaClO把亞鐵離子氧化為鐵離子，鐵離子易水解生成*氧化鐵沉澱，過濾，濾液3中為*化鋁；

（1）*作I是分離固體和液體混合物的*作是過濾；Al2O3與鹽*反應生成*化鋁和水，其反應的離子方程式為：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；

故*為：過濾；Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；

（2）溶液中含有銅離子，加入硫化*，生成CuS黑*沉澱；故*為：CuS；

（3）向濾液2中含有亞鐵離子，加入NaClO溶液，亞鐵離子被NaClO氧化為鐵離子，鐵離子易水解生成*氧化鐵沉澱；故*為：將Fe2+氧化為Fe3+，使Fe3+轉化為Fe（OH）3沉澱；

（4）AlCl3水解生成Alm（OH）nCl3m﹣n和HCl，根據原子守恆配平方程式為：mAlCl3+nH2O⇌Alm（OH）nCl3m﹣n+nHCl；

故*為：mAlCl3+nH2O⇌Alm（OH）nCl3m﹣n+nHCl；

（5）①*極上水的電離的*離子得電子生成*氣，則*極的電極反應式為：2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣；

故*為：2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣；

②*離子交換膜只允許*離子通過，電解過程中反應室中的*離子通過*離子交換膜進入陽極室，*極室中的*氧根離子進入反應室生成Alm（OH）nCl3m﹣n；

故*為：電解過程中反應室中的*離子通過*離子交換膜進入陽極室，*極室中的*氧根離子通過*離子交換膜進入反應室，生成聚合*化鋁．

知識點：幾種重要的金屬單元測試

題型：實驗,探究題