題目列表(包括答案和解析)
聚合氯化鋁(PAC)可以看成是AlCl3水解成為Al(OH)3的中間產(chǎn)物,其化學(xué)通式為[Al2(OH)nCl6-n]m(m≤10,n=3~5).若式中,n接近于6或等于6,則可稱為鋁溶膠.聚合氯化鋁是一種無機(jī)高分子混凝劑.某合作學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在查閱文獻(xiàn)資料后擬用不同的方法制備聚合氯化鋁.
(1)甲組用凝膠-溶膠法,它們用結(jié)晶氫氧化鋁、燒堿、CO2及鹽酸為試劑生產(chǎn),其中涉及的氫氧化鋁與燒堿反應(yīng)的化學(xué)方程式為:________.
(2)乙組采用不足量酸溶法,原料主要是鋁加工的下腳料鋁屑、鋁灰和鋁渣等,反應(yīng)原理為:2Al+(6-n)HCl+nH2O=Al2(OH)nCl6-n+3H2↑.該制備方法工藝簡單、成本低,利用本身是放熱反應(yīng),故不需要加熱,可能缺點有:________(列舉一條).
(3)丙組擬用高嶺土(Al2O3·2SiO2·2H2O)等為原料,經(jīng)焙燒、鹽酸浸取、聚合、熟化、蒸發(fā)、干燥等步驟得到固體PAC.其中液體PAC蒸發(fā)時,適宜在110℃左右,你認(rèn)為適宜的加熱方法是________.
(4)丁組同學(xué)對甲、乙、丙組同學(xué)制得的樣品進(jìn)行定性實驗,請你補(bǔ)充下列實驗報告
(5)戊組同學(xué)對丙組固體樣品請質(zhì)檢部門用27Al-NMR測試,其中的分散質(zhì)主要是:Al13O4(OH)24Cl7,屬于優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品.他們另取樣品m g少許放在坩堝中充分加熱并灼燒,最終得到的固體產(chǎn)物為:________,若得到固體n g,則制得的樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________.
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
| 開始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
| 完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
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| 實驗序號 | 實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
| ① | 用激光筆照射甲組制得的PAC溶液 | 光亮的通路 | |
| ② | 取乙組制得的樣品少許加入鋁試劑阿羅明拿 | 變成玫瑰紅色 | |
| ③ | 取丙組樣品少許,溶于適量的水制得的淡黃色透明液體中加入氟化銨 |
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
| 開始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
| 完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
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鐵及其化合物在日常生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛.研究鐵及其化合物的應(yīng)用意義重大.
I.水體的凈化和污水的處理與鐵及其化合物密切相關(guān).
(1)自來水廠常用高鐵酸鈉(Na2FeO4)改善水質(zhì).簡述高鐵酸鈉用于殺菌消毒同時又起到凈水作用的原理 .
(2)堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑,在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血.工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下:
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已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:
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沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
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開始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
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完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
回答下列問題:
①寫出反應(yīng)I中主要發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式 .
②加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)溶液pH,應(yīng)控制pH的范圍為 .
③在實際生產(chǎn)中,反應(yīng)II常同時通入O2以減少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的質(zhì)量為 g.
④堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的[Fe(OH)]2+離子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合離子.該水解反應(yīng)的離子方程式為 .
II鐵的化合物也是制備高能鋰電池的重要原料.已知磷酸亞鐵鋰電池總反應(yīng)為:FePO4+Li
LiFePO4,電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)Li+.試寫出該電池充電時的陽極反應(yīng)式
.
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