以铝灰(主要成分为Al、Al2O3,另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质)为原料,可制得液体聚合*...
问题详情:
以铝灰(主要成分为Al、Al2O3,另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质)为原料,可制得液体聚合*化铝,生产的部分过程如图所示(部分产物和*作已略去).
已知某些硫化物的*质如下表:
物质 | *质 |
Fe2S3 Al2S3 | 在水溶液中不存在 |
FeS | 黑*,难溶于水,可溶于盐* |
CuS | 黑*,难溶于水,难溶于盐* |
(1)*作I是 .Al2O3与盐*反应的离子方程式是 .
(2)滤渣2为黑*,该黑*物质的化学式是 .
(3)向滤液2中加入NaClO溶液至不再产生红褐*沉淀,此时溶液的pH约为3.7.NaClO的作用是 .
(4)将滤液3的pH调至4.2~4.5,利用水解反应得到液体聚合*化铝.反应的化学方程式是 .
(5)将滤液3电解也可以得到液体聚合*化铝.装置如图所示(*离子交换膜只允许*离子通过,电极为惰*电极).
①写出*极室的电极反应: .
②简述在反应室中生成聚合*他铝的原理: .
【回答】
【考点】U3:制备实验方案的设计;DI:电解原理.
【分析】铝灰(主要成分为Al、Al2O3,另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质)加过量盐*,过滤滤渣1为SiO2,滤液1中含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+等,滤液中加硫化*,Cu2+转化为CuS沉淀;过滤,滤液2中加NaClO把亚铁离子氧化为铁离子,铁离子易水解生成*氧化铁沉淀,过滤,滤液3中为*化铝;
(1)*作I是分离固体和液体混合物的*作;Al2O3与盐*反应生成*化铝和水;
(2)铜离子与硫离子结合生成CuS沉淀;
(3)亚铁离子被NaClO氧化为铁离子,铁离子易水解生成*氧化铁沉淀;
(4)AlCl3水解生成Alm(OH)nCl3m﹣n和HCl,根据原子守恒配平方程式;
(5)①*极上水电离的*离子得电子生成*气;
②*离子交换膜只允许*离子通过,则*极室中的*氧根离子进入反应室生成Alm(OH)nCl3m﹣n.
【解答】解:铝灰(主要成分为Al、Al2O3,另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质)加过量盐*,过滤滤渣1为SiO2,滤液1中含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+等,滤液中加硫化*,Cu2+转化为CuS沉淀;过滤,滤液2中加NaClO把亚铁离子氧化为铁离子,铁离子易水解生成*氧化铁沉淀,过滤,滤液3中为*化铝;
(1)*作I是分离固体和液体混合物的*作是过滤;Al2O3与盐*反应生成*化铝和水,其反应的离子方程式为:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;
故*为:过滤;Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;
(2)溶液中含有铜离子,加入硫化*,生成CuS黑*沉淀;故*为:CuS;
(3)向滤液2中含有亚铁离子,加入NaClO溶液,亚铁离子被NaClO氧化为铁离子,铁离子易水解生成*氧化铁沉淀;故*为:将Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;
(4)AlCl3水解生成Alm(OH)nCl3m﹣n和HCl,根据原子守恒配平方程式为:mAlCl3+nH2O⇌Alm(OH)nCl3m﹣n+nHCl;
故*为:mAlCl3+nH2O⇌Alm(OH)nCl3m﹣n+nHCl;
(5)①*极上水的电离的*离子得电子生成*气,则*极的电极反应式为:2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣;
故*为:2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣;
②*离子交换膜只允许*离子通过,电解过程中反应室中的*离子通过*离子交换膜进入阳极室,*极室中的*氧根离子进入反应室生成Alm(OH)nCl3m﹣n;
故*为:电解过程中反应室中的*离子通过*离子交换膜进入阳极室,*极室中的*氧根离子通过*离子交换膜进入反应室,生成聚合*化铝.
知识点:几种重要的金属单元测试
题型:实验,探究题
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