最新2020版高考化学二轮复习押题专练:专题19_无机化工流程_含答案.doc

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1、专题19_无机化工流程1.无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为____________________________________________________________(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:已知:物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点/℃57.6180(升华)300(升华)1023[来源:]①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是________(只要求写出一种)。②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应

2、生成相对原子质量比硅大的单质是________。③已知:Al2O3(s)+3C(s)===2Al(s)+3CO(g)ΔH1=+1344.1kJ·mol-12AlCl3(g)===2Al(s)+3Cl2(g)ΔH2=+1169.2kJ·mol-1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为________________________________________________________________________。④步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为____________。⑤结合流程及相关数据分析,步骤

3、Ⅴ中加入铝粉的目的是____________________________________。答案:(1)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+(2)①防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率②铁或Fe ③Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)===2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9kJ·mol-1④NaCl、NaClO、Na2CO3 ⑤除去FeCl3,提高AlCl3纯度2.七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料。用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:(1)煅粉主要含MgO和_

4、___________,用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶;若滤液Ⅰ中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp=5×10-12];该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是_________________。(2)滤液Ⅰ中的阴离子有________(忽略杂质成分的影响);若滤液Ⅰ中仅通入CO2,会生成_________________,从而导致CaCO3产率降低。(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为____________。(4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石

5、墨,电解总反应方程式为____________。(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl和Al2Cl两种离子在Al电极上相互转化,其他离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为__________________________________。解析:(1)碳酸钙和碳酸镁受热均易分解,生成氧化镁和氧化钙,因此另一种物质为氧化钙;根据溶度积常数可计算出氢氧根离子浓度为1×10-3mol/L,因此氢离子浓度为1×10-11mol/L,所以pH应大于11;如果用硫酸铵代替硝酸铵,钙离子与硫酸根离子能形成硫酸钙沉淀。(2)滤液Ⅰ中的阴离子包括加入硝酸铵引入的硝酸根离子,水电离生成的氢氧

6、根离子。如果只通入二氧化碳,可能会生成碳酸氢钙,从而导致碳酸钙的产率降低。(3)氧化铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:Al2O3+2OH-===2AlO+H2O。(4)阳极上为铝失电子生成铝离子,阴极上为氢离子得电子生成氢气,其电解总反应方程式为2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑。(5)因为没有其他离子放电,因此负极反应式为Al-3e-+7AlCl===4Al2Cl。答案:(1)CaO 11 易生成硫酸钙沉淀而导致碳酸钙产率降低(2)NO、OH- Ca(HCO3)2(3)Al2O3+2OH-===2AlO+H2O(4)2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑(5)Al-3e-+7A

7、lCl===4Al2Cl3.工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中,除了含有大量硫酸外,还含有少量NH、Fe3+、AsO、Cl-。为除去杂质离子,部分操作流程如下:请回答问题:(1)用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中,硫酸的浓度为4.9g·L-1,则该溶液中的pH约为_______________________________________________________________________

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