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文档简介
1、2020-2021 【化学】化学铝及其化合物推断题的专项培优易错 难题练习题 ( 含答案 ) 及答案解析一、铝及其化合物1(1)选用方案 i 时, x 应该具有的性质是 _ ,残留物应该具有的性质是_;(2)选用方案从某黑色粉末 (含有 mno2 和 cuo)中分离 x(mno2),加入的试剂是 _;王同学参照以上方案 i 和,设计以下实验方案除去alcl3固体中的3fecl 。(3)操作所需的玻璃仪器为 _ ;(4)试剂 a 为 _ ;试剂 b 为_;(5)请描述操作的步骤: _;(6)李同学认为在溶液 c 中滴加适量的试剂 b 就能得到溶液 e,从而得到 alcl固体,你3_(填“赞同 ”
2、或 “不赞同 ”)李同学,理由是 _。【答案】有挥发性(或易升华)受热不挥发,且具有较高的热稳定性稀盐酸 (或稀硫酸或稀硝酸 ) 烧杯、漏斗、玻璃棒过量的 naoh(或 koh)溶液 适量的盐酸将溶液加热浓缩,然后冷却浓溶液,过滤即可得到固体氯化铝不赞同 会得到含有 nacl 杂质的 alcl3【解析】【分析】(1)加热 x 的混合物进行分离可得x, x 应具有挥发性或易升华的性质,则残留物难挥发;(2)从 mno2 和 cuo 中分离 mno 2,应加入酸的稀溶液;除去 alcl3 固体中的 fecl3,应先水溶解,然后加入过量的naoh 溶液分别生成fe(oh)3 沉淀和 naalo2 溶
3、液,过滤分离后,再向滤液中通入过量的co2 气体生成 al(oh)3 沉淀,过滤后将沉淀经洗涤后溶解于盐酸中得alcl3溶液,在酸性条件下蒸发结晶可到3alcl ,以此解答(3) (6)小题。【详解】(1)加热 x 的混合物进行分离可得 x, x 应具有挥发性或易升华的性质,残留物具有加热难挥发的性质;(3)根据上述分析可知:操作为过滤操作,所需的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒;(4)由以上分析可知试剂a 为过量的 naoh(或 koh)溶液,试剂b 为适量的盐酸;(5)操作是从alcl3 溶液中获得alcl3 固体,由于该盐是强酸弱碱盐,容易发生水解反应,水解 生al(oh)3 和 hcl,
4、hcl 易 ,所以 防止 水解, 致物 , 在hcl 气氛中加 蒸 晶可到 alcl3,操作方法 将溶液加 ,然后冷却 溶液, 即可得到固体 化 ;(6)若在 naalo2 溶液中滴加 酸,就会得到alcl3 和 nacl 的混合溶液,蒸 晶不能得到 的 化 固体,得到的是含有 nacl 的 alcl3,所以不 同李同学的 点。【点睛】本 考 物 的分离提 的 ,注意把握物 的分离、提 的基本操作方法,要 合 al(oh)3 的两性分析判断,注意把握物 的性 ,根据性 方案。2a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h 八种短周期主族元素,原子序数依次增大。a、 f 的最外 子数分 等于各自
5、的 子 数,其中a 的 在常温下 气体。c 与 b、h 在元素周期表中 于相 位置, 三种元素原子的最外 子数之和 17。 d 与 f 同周期。 g 的 常用作半 体材料。 回答:(1)c 和 h 分 与 a 形成的 化合物沸点 高的是_(填化学式 ),理由是_ 。(2)c、e 形成的 离子半径大小:r(c)_r(e)(填 、h+alo 2- +h2oal(oh) 3al 3+3oh -3sio 2+6c+2n 2si3 n4+6co【解析】【分析】a、 b、 c、 d、e、 f、 g、h 八种短周期主族元素,原子序数依次增大。a、 f 的最外 子数分 等于各自的 子 数,其中a 的 在常温下
6、 气体, a 为 h;g 的 常用作半 体材料, g 为 si, 合原子序数可知f 为 al; c与 b、 h 在元素周期表中 于相 位置, 三种元素原子的最外 子数之和 17, 173=52, b 为 n、 c 为 o、 h 为 s, d 与f 同周期,位于第三周期, d 为 na、 e 为 mg,以此来解答。【 解】由上述分析可知,a 为 h、 b 为 n、c 为 o、 d 为 na、 e 为 mg 、 f 为 al、g 为 si、 h 为 s。(1)c 和 h 分 与a 形成的 化合物分 是h2o、 h2s,其中沸点 高的是h2 o,原因是h2o 分子 存在 ,增加了分子之 的吸引力;(
7、2)o2-、 mg 2+核外 子排布相同。具有相同 子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则 c、e 形成的 离子半径大小:r (c)r(e);(3)f 最高价氧化物 的水化物al(oh)3 是两性 氧化物,在水溶液中存在酸式 离和碱式 离, 离方程式 h+alo2-+h2oal(oh)3al3+3oh-;(4)将 g 的氧化物与b 的 在1400条件下和足量的碳反 ,其化学反 方程式 3sio2+6c+2n2si3n4+6co。【点睛】本题考查元素及化合物的推断及物质性质的方程式表示。把握原子结构、元素的位置、质子数关系来推断元素为解答的关键,注意元素化合物知识的应用,题目侧重考查学生的分
8、析与应用能力。3 有一透明溶液,可能含有较大量的mg 2+、 fe3+、 al3+、 cu2+、 na 、 h 、 so42- 、 co3 2-中的一种或几种,取此溶液做下列实验:取少量溶液加入用盐酸酸化的bacl2 溶液,有白色沉淀生成;取少量溶液加入过氧化钠粉末,溶液中有白色沉淀产生并逸出无色无味的气体,加入na2o2 的物质的量与析出沉淀的物质的量如图所示。试推断并完成作答:( 1)溶液中一定含有的离子是 _;( 2)溶液中肯定不含有的离子是 _;( 3)检验可能含有的离子的方法是_。( 4)图示中 a 点沉淀的成分是 _。【答案】 mg2、 al3、 so42-32-、 h、 cu2、
9、 fe33和 mgco焰色反应检验al( oh)(oh)2【解析】【分析】取少量溶液加入用盐酸酸化的bacl2 溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定含有so42-,取少量溶液加入过氧化钠粉末,溶液中有白色沉淀产生并逸出无色无味的气体,从图上看一开始就产生了沉淀,故溶液中无h+, fe3+, cu2+,因为沉淀质量随着过氧化钠的增加有溶解,说明溶液中同时含有mg 2+和 al3+,那么溶液中一定没有co32-, na+无法确认,综上所述,一定还有的离子为: mg2、 al3、 so42- ,一定不含的离子为: co32- 、 h 、cu2 、fe3,可能含有 na+,据此解答。【详解】(1)由分析
10、可知,溶液中一定含有的离子是mg2、 al3 、 so42-,故答案为: mg2 、al3 、so42- ;(2)溶液中肯定不含有的离子是co32- 、h 、cu2、 fe3 ,故答案为: co32- 、 h 、cu2 、fe3 ;(3)可能含有的为na+,可用焰色反应来检验,故答案为:焰色反应检验;(4)图示中 a 点沉淀达到最大值,是mg23恰好完全转换为沉淀的点,所以a 点沉、 al淀的成分为: al(oh)3 和 mg(oh) 2,故答案为: al(oh)3 和 mg(oh) 2。【点睛】2- 的判断:既然溶液中一定含mg2、 al3 ,那么一定不含 co 2-。co334 简要回答下
11、列问题(1)医疗上,常用胃舒平主要成分al(oh)3来治疗胃酸(主要成分盐酸)过多,其理由是_(用离子方程式表示)。(2)生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液的原因是_(用化学方程式表示)。(3)工业制备漂白粉原理是_(用化学方程式表示)。(4)人们常用雕花玻璃装饰房间。在玻璃上雕花时发生反应的化学方程式是_。(5)硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,向其中通入过量的co2,会出现软而透明的凝胶胶体,其化学方程式是 _。【答案】 3h+33+3h2o2322+al(oh) alalo +2naoh 2naalo+h o;2al+2naoh+2h2o=2naa1o2+3h 2cl +2ca(oh)2=ca
12、cl+ca(clo)+2h o22222sio2+4hf=sif 4 +2h 2ona 2sio3+2co2+2h 2o=h 2sio 3 +2nahco3【解析】【分析】玻璃的主要成分之一为二氧化硅,它是酸性氧化物,不能与硫酸、硝酸、盐酸等发生反应,但能与氢氟酸发生反应。不过,二氧化硅与氢氟酸反应,表现的不是酸性氧化物的性质,是氢氟酸特有的性质。【详解】(1)胃舒平中的3与胃酸中的盐酸反应,生成氯化铝和水,其理由是+3al(oh)3h +al(oh)al3+3h2o;答案为: 3h+al(oh)3 al3+3h2o;(2)生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液,因为铝表面的alo 与 naoh
13、 反应后,里面23的 al 与 naoh 溶液继续反应,化学方程式为al2o3+2naoh 2naalo2+h2o;2222al+2naoh+2h o=2naa1o +3h ;答案为: al2o3+2naoh 2naalo2+h2o;2al+2naoh+2h2o=2naa1o2+3h2 ;(3)工业上利用氯气与石灰乳反应生产漂白粉,反应的化学方程式为2cl2+2ca(oh)2=cacl2+ca(clo)2+2h2o;答案为: 2cl2+2ca(oh)2=cacl2+ca(clo)2+2h2o;(4)在玻璃上雕花是利用氢氟酸与玻璃中的sio2 发生复分解反应,反应的化学方程式为sio2+4hf=
14、sif +2h2o;答案为: sio2+4hf=sif +2h2o;(5)向硅酸钠水溶液中通入过量的co2,会出现软而透明的硅酸凝胶和nahco3,反应的化学方程式为 na2 sio3+2co2+2h2o=h2sio3 +2nahco3;答案为: na2 sio3+2co2+2h2o=h2sio3+2nahco3 。【点睛】“向硅酸钠水溶液中通入过量的co2”,若不注意审题,我们很容易写成na2sio 3+co 2+h2 o=h 2sio 3 +na2co3,解题时,对关键词“过量”一定要引起高度重视。5 “生活无处不化学”,请你回答下列问题。( 1)厨房中的调味品有:盐 (主要成分氯化钠 )
15、、碱面 (主要成分碳酸钠 )、白醋 (主要成分乙酸 )。将上述物质分别溶于水,其水溶液具有碱性的是 _(填序号,下同 ),主要成分中属于盐类的是 _,相互间能发生反应的是 _。( 2)生活中遇到下列问题,不涉及到化学变化的是_。用四氯化碳可擦去圆珠笔油自来水厂用液氯消毒 可用食醋洗掉水垢( 3)当前,环境治理已成为重要的民生工程。我国城市发布的“空气质量日报”中,下列物质不列入首要污染物的是_(填字母代号)。a二氧化硫b二氧化碳c二氧化氮d可吸入颗粒物煤炭直接燃烧会引起多种环境问题。燃煤产生的so2 是导致 _(填名称)污染现象形成的原因;处理含 co、 so2 烟道气污染的一种方法是将其在催
16、化剂作用下转化为单质s,发生反应的化学方程式为_ 。(4)向浑浊的水中加入明矾kal(so4)2?12h2o 后,水可得到净化。写出明矾在水中的电离方程式 _,往明矾溶液中逐滴加入ba(oh)2 溶液直至 al3+恰好沉淀完全,发生反应的离子方程式为 _。催化剂【答案】 b 酸雨2co+so2co2+s4 2+3+42-4 22+3+42-23+2+-kal(so ) =k +al+2so或者 kal(so ) 12ho=k +al+2so+12h o2al+3ba +6oh42-34+3so=2al(oh) +3baso【解析】【分析】(1)水溶液具有碱性的物质是碱或水解显碱性的盐;金属阳离
17、子和酸根银离子过程的化合物为盐;碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水;(2)有新物质生成的变化为化学变化;(3)空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(so2)、二氧化氮 (no2)、可吸入颗粒物等;燃煤产生的 so2 增加了硫酸性酸雨的形成;一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生成单质硫和二氧化碳;(4)明矾在水溶液中电离生成al3+和 so 2- ,假设 kal(so3+恰好全部沉淀时,44)2 为 2mol ,当 al需要 3molba(oh)2,根据各离子的物质的量判断反应的程度,以此书写离子方程式。【详解】(1)厨房中的调味品,盐(主要成分氯化钠 ),碱面 (主要成分碳酸钠 )、白
18、醋 (主要成分乙酸 ),将上述物质分别溶于水,其水溶液具有碱性的是碱面(主要成分碳酸钠 ),碳酸根离子水解溶液显碱性,主要成分中属于盐类的是盐(主要成分氯化钠 ),碱面 (主要成分碳酸钠 ),相互反应的物质是碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,故答案为:;(2)用四氯化碳可擦去圆珠笔油,利用相似相溶原理,无新物质生成,属于物理变化,故选;自来水厂用液氯消毒,利用氯气与水反应生成具有强氧化性次氯酸,有新物质生成,是化学变化,故不选;可用食醋洗掉水垢,醋酸与碳酸钙,氢氧化镁反应生成可溶性醋酸盐,有新物质生成,是化学变化,故不选;故选:;(3)空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(so2)、二
19、氧化氮 (no2)、可吸入颗粒物等,二氧化碳为空气组成成分,不属于污染物,故选: b;燃煤产生的so2 增加了硫酸性酸雨的形成;一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生成单质硫和二氧化碳,方程式: 2co+so催化剂2co2+s;故答案为:酸雨;2co+so催化剂22co +s;(4)明矾在水溶液中电离生成al3+和 so42- ,电离方程式为kal(so4)2=k+al3+2so42-,假设4 2为 2mol ,溶液中含有2molal3+,4molso42-,当 al3+恰好全部沉淀时,需要kal(so )3molba(oh)2,即加入3molba 2+, 6moloh -,反应的离子方程式为
20、2al3+3so4 2-+3ba2+6oh-=3baso4 +2al(oh)3,故答案为: kal(so4)2=k+ +al3+2so42- ;2al3+3so4 2-+3ba2+6oh-=3baso4 +2al(oh)3。6 某小组同学用一种铝铁合金为原料,模拟相关的工业生产,反应过程如图所示(部分产物和条件已略去),请回答:(1)铁铝合金是一种高电磁性能合金,下列有关推测可能正确的是_(填序号)a铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成b铁铝合金的熔点高于铝和铁c铁铝合金硬度高于纯铝( 2)反应中铝元素发生反应的离子方程式为_。( 3)反应的化学方程式为 _ 。(4)反应发生时观察到的现象是_ ,用
21、化学方程式表示颜色变化的原因_ 。( 5)反应中的 co2 不宜换成 hcl,原因是 _ 。( 6)请举出固体 a 一种用途 _。3+222【答案】 ac al2+2ho先产生白色沉+4oh =alo2al+2naoh+2ho=2naalo +3h淀,之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色4fe(oh)2 223过量的氯化氢会+o +2h o=4fe(oh)使生成的氢氧化铝溶解做红色油漆和涂料【解析】【分析】分析流程可知,中的反应有硫酸与氢氧化钠酸碱中和,硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁;中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠;固体a 为
22、氧化铁,固体b 为氧化铝;中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠;中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁。【详解】(1) a铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成具有特征性质的混合物,故a 正确;b合金熔点低于各成分,则铁铝合金的熔点低于铝和铁,故b 错误;c合金硬度高于各成分,则铁铝合金硬度高于纯铝,故c 正确;综上所述,故答案为:ac;(2) 中硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,其反应的离子方程式为al3+4oh=alo2+2h2o,故答案为:al3+4oh=alo2+2h2o;(3) 中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,其反应的化学方程式为2al+2naoh+2h2o=2naalo2+
23、3h2 ,故答案为: 2al+2naoh+2h2o=2naalo2+3h2;(4) 中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁,现象是先产生白色沉淀,之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色,其反应的化学方程式为4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3,故答案为:先产生白色沉淀,之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色;4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3;( 5) 中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,若将二氧化碳换成氯化氢,则生成的氢氧化铝会继续与过量的盐酸发生反应而溶解,故答案为:过量的氯化氢会使生成的氢氧化铝溶解;( 6)固体 a 为红棕色的氧化铁,可以用来做
24、红色油漆和涂料,故答案为:做红色油漆和涂料。7 利用含铬废料 (主要含 cr2o3,还含有 feo、 sio2、al2o3 等杂质 )制备重铬酸钠,实现清洁化工生产,工艺流程如图:回答下列问题:(1)焙烧cr2o3 转化为na2cro4 的化学反应方程式是_;(2)实验室模拟此工业流程,控制反应温度60的方法是_;(3)流程用石墨做电极电解na2cro4 溶液,制备na2cr2o7,其原理如图所示,a 是 _极;电极的电极反应式是_;当生成2mol na2cr2o7 时,电路中转移的电子_mol ;(4)由下图和下表中的溶解度变化,流程制备k2cr2o7,应先充分加热,然后_反应才能顺利进行;
25、重铬酸钠的溶解度表:温2040608010010度溶解62.865.171.78.781.161.68度%(5)为进一步减少制得的k cr o 晶体中 nacl 等杂质,应再进行_操作;227(6)流程 na cr o溶液与乙醇反应,乙醇可能被氧化为_(写一种即可 )。227【答案】 2cr23232242水浴加热负极- 2h2o +4na co +3o4na cro +4co4oh 4eo22-2+4冷却结晶(降低温度)3o 或 2h o 4e =o +4h重结晶 乙醛 (ch cho)、乙酸32等(ch cooh)、二氧化碳(co )【解析】【分析】利用含铬废料 (主要含cr2 3223)
26、制备重铬酸钠。将铬铁矿和o ,还含有 feo、 sio、 al o 等杂质碳酸钠、空气混合焙烧,发生反应得到na242232cro 、 naalo 、 na sio 等和 co ,然后在 60时调节溶液的ph=6.5,用盐酸浸取后过滤,得到的滤渣中主要含有硅酸、氢氧化铁、氢氧化铝等,滤液中含有na2cro4和naclna2cro4溶液,制备,然后用石墨做电极电解na2cr2o7,在 na2cr2o7 溶液中加入氯化钾固体可以制得k2cr2o7,在 na2cr2o7 溶液中加入稀硫酸和乙醇,可以制得na cr(so4)2,据此分析解答。【详解】(1)cr2o3与碳酸钠在空气中焙烧反应生成na2c
27、ro4 的化学反应方程式为2cr2o3+4na2co3+3o24nacro +4co,故答案为:2cr o +4na co +3o24na cro +4co ;2422323242(2)可以采用水浴加热的方法,控制反应温度60,故答案为:水浴加热;24溶液中存在42-+cr2 72-224(3)na cro2cro+2h ?o+h o,用图示装置 (均为石墨电极 )电解na cro溶液制取 na2 cr2o7h+提高溶液的酸性,说明该电极(电极 )是阳极,需要通过电解生成连接电源的正极,即b 为正极,则 a 为负极;电极为阳极,溶液中氢氧根离子失电子生成氧气,电极反应式为4oh-4e-=2h2
28、o+o2或 2h2o 4e-=o2 +4h+;由 cro42- +2h +=cr2o72-+h2o 可知,每生成 2molna 2cr2o7时,理论上 ii 电极生成 4molh +,根据阳极反应式4oh-4e-22+,转移 4mol 电子,故答案为:负极;4oh- 2h2o=2h o+o 可知,每生成 4molh4eo2或 2h2o4e-=o2 +4h+; 4;(4) 根据溶解度曲线和重铬酸钠的溶解度表可知,k2cr2o7 的溶解度随温度的变化较大,而na cr o的溶解度受温度的影响不大,且温度较低是由水中的溶解度:na cr o227227k2cr2o7,因此流程中向na2cr2o7 溶
29、液中加入适量kcl,充分加热,蒸发浓缩至表面出现晶膜,然后冷却结晶,析出k2cr2o7 固体,反应才能顺利进行,故答案为:冷却结晶(降低温度 );(5) 根据溶解度曲线, k2cr2o7 的溶解度随温度的变化较大,而氯化钠的溶解度受温度的影响不大,为进一步减少制得的k22 72 2 7晶体进行重结晶cr o晶体中 nacl 等杂质,需要对 k cr o操作,进一步分离提纯,故答案为:重结晶;(6) na cr o溶液具有强氧化性,na cr o溶液与乙醇反应,乙醇可能被氧化为乙醛227227(ch cho)、乙酸 (ch cooh)、甚至可以氧化生成二氧化碳和水,故答案为:乙醛(ch cho)
30、、333乙酸 (ch3cooh)、二氧化碳 (co2)等。8 工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂的部分工业流程如图所示:已知:锂辉石的主要成分为li2oal2o3 4sio2,其中含少量ca、 mg 元素。 li2oal2o34sio2+h2so4(浓 )li2so4+al2o34sio2h2 o。某些物质的溶解度 (s)如下表所示:回答下列问题:(1)从滤渣1 中分离出al2o3 的流程如下所示:写出生成沉淀的离子方程式:_。(2)已知滤渣2 的主要成分有 mg(oh)23。向滤液1 中加入石灰乳的作用是_(运和 caco用化学平衡原理简述)。( 3)最后一个步骤中,用 “热水洗涤 ”的理由是
31、_。( 4)工业上,将 li2co3 粗品制备成高纯 li2co3 的部分工艺如下:a.将 li2co3 溶于盐酸作电解槽的阳极液, lioh 溶液作阴极液,两者用离子选择性透过膜隔开,用惰性电极电解。b.电解后向lioh 溶液中加入少量nh4hco3 溶液并共热,过滤、烘干得高纯li2co3。 a 中电解时所用的是 _(填 “阳离子交换膜 ”或 “阴离子交换膜 ”)。电解后, lioh 溶液浓度增大的原因是 _。b 中生成 li co 反应的化学方程式是_。23(5)磷酸亚铁锂电池总反应为fepo4+lilifepo4,电池中的固体电解质可传导li+,写出该电池放电时的正极反应:_。【答案】
32、 al3 3nh3h2 o=al(oh)33nhca(oh)2ca2+2oh-, mg 2+与 oh-结合4生成 ksp 很小的mg(oh)2沉淀,导致平衡右移,生成223mg(oh)沉淀 li co 的溶解度随温度升高而减小阳离子交换膜阴极氢离子放电,锂离子向阴极移动4323234+ e-42lioh+nh hcoli co +2h o+nh fepo li=lifepo【解析】【分析】由工业流程图可知,锂辉石经过研磨、加热、酸化得到可溶性的硫酸锂、硫酸铝和不溶的二氧化硅,过滤得到滤液1 和含有二氧化硅的滤渣1,向滤液1 中加入石灰乳调节ph 值后,再加入碳酸钠溶液,以增加溶液中 ca2+、
33、 oh-的浓度,使 mg( oh)2 、 caco3 更利于析出,以便形成滤渣 2,向滤液 2 中加入饱和碳酸钠溶液,反应生成碳酸锂沉淀,过滤、热水洗涤的原因是li2co3 的溶解度随温度升高而减小,可减少li2co3 的损失,得到最终产物碳酸锂,据此分析解答。【详解】(1)据已知信息可知滤渣1 中含有氧化铝和二氧化硅,氧化铝是两性氧化物,而二氧化硅是酸性氧化物,因此首先用盐酸溶解滤渣1,过滤后得到二氧化硅和氯化铝的溶液。向滤液中通入足量的氨气即可生成氢氧化铝,灼烧氢氧化铝即可得到氧化铝,生成沉淀的离子方程式为al3 3nh3h2o=al(oh)33nh4 ,故答案为:al3 3nh3 h2o
34、=al(oh)33nh4;(2)石灰乳中存在氢氧化钙的溶解平衡22+-, mg 2+与 oh-结合生成 kspca(oh)ca +2oh很小的 mg(oh) 2 沉淀,导致平衡右移,生成mg(oh)2 沉淀,而钙离子与碳酸根结合生成碳酸钙沉淀,故答案为: ca(oh)2ca2+2oh-, mg 2+与 oh-结合生成 ksp 很小的 mg(oh) 2沉淀,导致平衡右移,生成mg(oh)2沉淀;(3)根据表中数据可判断 li co 的溶解度随温度升高而减小,因此最后一个步骤中,用“热水23洗涤 ”可以减少固体溶解而造成的损失,故答案为:li2 3的溶解度随温度升高而减小;co(4)电解池中阳极失
35、去电子发生氧化反应,阴极氢离子放电,产生氢氧根离子,而锂离子向阴极移动,故 a 中电解时所用的是阳离子交换膜,故答案为:阳离子交换膜;阴极得到电子,则溶液中的氢离子放电,由于阴极氢离子放电,产生氢氧根离子,而锂离子向阴极移动,所以电解后,lioh 溶液浓度增大。根据原子守恒可判断lioh 溶液中加入少量 nh4hco3 溶液并共热,除得到高纯li2co3 外还有氨气和水生成,反应的化学方程式为 2lioh+nh4hco3li2co3 +2h2o+nh3,故答案为:阴极氢离子放电,锂离子向阴极移动;2lioh+nh4hco3li2co3 +2h2o+nh3;(5)根据原电池的工作原理,正极上发生
36、还原反应,得到电子,因此fepo4 在正极上发生反应,即正极反应式为fepo4 li e =lifepo4,故答案为: fepo4 li+ e-=lifepo4。9 马日夫盐 mn(h 2po4 )2h2 o主要用作磷化剂。以软锰矿(主要成分为mno2 及少量的feo、 al2o3 和 sio2)为原料制备马日夫盐的主要工艺流程如图:(1)按照无机物命名规律,马日夫盐mn(h 2po4)22h2o 的化学名称为 _。在反应中,mn 2+若再失去一个电子比fe2+再失去一个电子难,从原子结构解释其原因_。(2) 浸“锰 ”过程中主要反应的离子方程式为 _。滤渣 x 主要成分为 _。检验 “沉锰”
37、已完成的实验操作及现象是 _。步骤五产生马日夫盐晶体的化学方程式为_。(3)fe3+的萃取率与溶液的ph 和接触时间之间的关系如图,据此分析,萃取的最佳条件为_。(4)马日夫盐作防锈磷化剂的原因是利用其较强的酸性以及在防锈处理过程中生成了具有保护作用的 fehpo4,马日夫盐显酸性的主要原因是_(用相关化学用语回答 )。【答案】二水合磷酸二氢锰mn2+外围电子为 3d5 的半充满稳定状态,而fe2+外围电子为3d6 ,可失去一个电子变为3d5 的半充满稳定状态2feo+mno2+8h+=2fe3+mn 2+4h2o、2-+mn2+al(oh) 在上层清液中继续滴加na co 溶液,若无沉淀生成
38、则说so +mno = so422323明沉锰已经完成mnco3+2h3po4 +h2o=mn(h2 po4)22h2o+co2ph=1.7 下萃取 60 minh 2 po4-? h + +hpo 42-【解析】【分析】软锰矿 (主要成分为 mno 22 322、feo、,还含有少量的 feo、 al o和 sio )用稀硫酸浸取, mnoal2 o3 被溶解,同时2+mno2“氧化 ” fe,剩余的二氧化锰被通入的二氧化硫还原,反应为2feo+mno2+8h+=2fe3+mn 2+4h2o、 so2+mno 2= so42-+mn 2+, sio2 不溶,过滤,滤渣为sio2,滤液含有:
39、mn 2+、 fe3+、 al3+,加入有机萃取剂,除去 fe3+,调节水层的 ph 除去al3+,滤渣 x 为 al(oh)3,滤液主要含有硫酸锰,加入碳酸钠溶液沉锰,得到碳酸锰,碳酸锰与磷酸反应,净化得到mn(h 2po4)2?2h2o,据此分析解答。【详解】(1)马日夫盐 mn(h 2 po4)2?2h2o 的化学名称为二水合磷酸二氢锰;mn 2+外围电子为3d5 的半充满稳定状态,而 fe2+外围电子为3d6 ,可失去一个电子变为3d5 的半充满稳定状态,因此mn 2+若再失去一个电子比fe2+再失去一个电子难,故答案为:二水合磷酸二氢锰;mn2+外围电子为 3d5 的半充满稳定状态,
40、而fe2+外围电子为 3d6 ,可失去一个电子变为3d5 的半充满稳定状态;(2) 浸“锰 ”过程中,二氧化锰将亚铁离子氧化生成铁离子,多余的二氧化锰被二氧化硫还原为锰离子,反应的离子方程式为2feo+mno2+8h+ =2fe3+mn2+4h2o、 so2+mno 2= so42-+mn2+。滤渣 x 主要成分为al(oh)3。 “沉锰 ”过程中加入碳酸钠与硫酸锰反应生成碳酸锰沉淀,检验 “沉锰 ”已完成的实验操作及现象是在上层清液中继续滴加na2 3溶液,若无沉淀co生成则说明沉锰已经完成。步骤五产生马日夫盐晶体的化学反应方程式为h2o+mnco3+2h3po4=mn(h 2po4)2?2h2o+co2 ,故答案为:2feo+mno2+8h+=2fe3+mn 2+4h2o、 so2+mno 2= so42-+mn 2+; al(oh)3;在上层清液中继续滴加 na2co3 溶液,若无沉淀生成则说明沉锰已经完成;mnco +2h po +h o=mn(h po ) 2h o+co ;334224 222(3)由 fe3+的萃取率与溶液的ph 和接触时间之间的关系图,可知萃取的最佳条件为ph=1.7下萃取 60min ,萃取率最大,故答案为:ph
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