1.無水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應用廣泛。

(1)氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體，其反應的離子方程式為____________________________________________________________

(2)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下：

已知：

物質(zhì) SiCl4 AlCl3 FeCl3 FeCl2 沸點/℃ 57.6 180(升華) 300(升華) 1 023 ①步驟Ⅰ中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，其作用是________(只要求寫出一種)。

②步驟Ⅱ中若不通入氯氣和氧氣，則反應生成相對原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是________。

③已知：

Al2O3(s)+3C(s)===2Al(s)+3CO(g)

ΔH1=+1 344.1 kJ·mol-1

2AlCl3(g)===2Al(s)+3Cl2(g)

ΔH2=+1 169.2 kJ·mol-1

由Al2O3、C和Cl2反應生成AlCl3的熱化學方程式為

________________________________________________________________________。

④步驟Ⅲ的尾氣經(jīng)冷卻至室溫后，氣體用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的鹽主要有3種，其化學式分別為____________。

⑤結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，步驟Ⅴ中加入鋁粉的目的是____________________________________。

答案：(1)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+

(2)①防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解或增大反應物的接觸面積，加快反應速率

②鐵或Fe

③Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)===2AlCl3(g)+3CO(g)　ΔH=+174.9 kJ·mol-1

④NaCl、NaClO、Na2CO3

⑤除去FeCl3，提高AlCl3純度

2.七鋁十二鈣(12CaO·7Al2O3)是新型的超導材料和發(fā)光材料。用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下：

(1)煅粉主要含MgO和____________，用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶;若濾液Ⅰ中c(Mg2+)小于5×10-6 mol·L-1，則溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp=5×10-12];該工藝中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是

_________________。

(2)濾液Ⅰ中的陰離子有________(忽略雜質(zhì)成分的影響);若濾液Ⅰ中僅通入CO2，會生成_________________，從而導致CaCO3產(chǎn)率降低。

(3)用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應的離子方程式為____________。

(4)電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應方程式為____________。

(5)一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時AlCl和Al2Cl兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化，其他離子不參與電極反應，放電時負極Al的電極反應式為__________________________________。

解析：(1)碳酸鈣和碳酸鎂受熱均易分解，生成氧化鎂和氧化鈣，因此另一種物質(zhì)為氧化鈣;根據(jù)溶度積常數(shù)可計算出氫氧根離子濃度為1×10-3mol/L，因此氫離子濃度為1×10-11mol/L，所以pH應大于11;如果用硫酸銨代替硝酸銨，鈣離子與硫酸根離子能形成硫酸鈣沉淀。

(2)濾液Ⅰ中的陰離子包括加入硝酸銨引入的硝酸根離子，水電離生成的氫氧根離子。如果只通入二氧化碳，可能會生成碳酸氫鈣，從而導致碳酸鈣的產(chǎn)率降低。

(3)氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為：Al2O3+2OH-===2AlO+H2O。

(4)陽極上為鋁失電子生成鋁離子，陰極上為氫離子得電子生成氫氣，其電解總反應方程式為2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑。

(5)因為沒有其他離子放電，因此負極反應式為Al-3e-+7AlCl===4Al2Cl。

答案：(1)CaO　11　易生成硫酸鈣沉淀而導致碳酸鈣產(chǎn)率降低

(2)NO、OH-　Ca(HCO3)2

(3)Al2O3+2OH-===2AlO+H2O

(4)2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑

(5)Al-3e-+7AlCl===4Al2Cl

3.工廠中用稀硫酸浸泡某礦石后的溶液中，除了含有大量硫酸外，還含有少量NH、Fe3+、AsO、Cl-。為除去雜質(zhì)離子，部分操作流程如下：

請回答問題：

(1)用稀硫酸浸泡某礦石后的溶液中，硫酸的濃度為4.9 g·L-1，則該溶液中的pH約為________________________________________________________________________。

(2)NH在用稀硫酸浸泡某礦石后的溶液中以(NH4)2SO4和NH4Cl形式存在�，F(xiàn)有一份(NH4)2SO4溶液，一份NH4Cl溶液，(NH4)2SO4溶液中c(NH)恰好是NH4Cl溶液中c(NH)的2倍，則c[(NH4)2SO4]__________c(NH4Cl)(填“<”“=”或“>”)。

(3)隨著向廢液中投入生石灰(忽略溶液溫度的變化)，溶液中__________(填“增大”“減小”或“不變”)。

(4)投入生石灰調(diào)節(jié)pH到2～3時，大量沉淀主要成分為CaSO4·2H2O[含有少量Fe(OH)3]，提純CaSO4·2H2O的主要操作步驟：向沉淀中加入過量________，充分反應后，過濾、洗滌、________________________________________________________________________。

(5)25 ℃，H3AsO4電離常數(shù)為K1=5.6×10-3，K2=1.7×10-7，K3=4.0×10-12。當溶液中pH調(diào)節(jié)到8～9時，沉淀主要成分為Ca3(AsO4)2。

①pH調(diào)節(jié)到8左右Ca3(AsO4)2才開始沉淀的原因是______________________________________。

②Na3AsO4第一步水解的平衡常數(shù)數(shù)值為_________________________________。

③已知：AsO+2I-+2H+===AsO+I2+H2O，SO2+I2+2H2O===SO+2I-+4H+。上述兩個反應中還原性最強的微粒是__________。

(2)如c[(NH4)2SO4]=c(NH4Cl)，則(NH4)2SO4溶液中c(NH)較大，因c(NH)越大，NH水解程度越小，則(NH4)2SO4溶液中c(NH)小于NH4Cl溶液中c(NH)的2倍，如等于2倍，則c(NH4Cl)應較大。

(3)隨著向廢液中投入生石灰，c(OH-)增大，c(NH3·H2O)減小，則溶液中減小。

(4)提純CaSO4·2H2O，可加入稀硫酸溶解Fe(OH)3，且防止CaSO4·2H2O的溶解，過濾后洗滌、干燥。

(5)①H3AsO4是弱酸電離出來的AsO較少，所以酸性條件下不易形成Ca3(AsO4)2沉淀，當溶液中pH調(diào)節(jié)到8左右時AsO濃度增大，Ca3(AsO4)2開始沉淀。②Na3AsO4的第一步水解的離子方程式為AsO+H2O??HAsO+OH-，該步水解的平衡常數(shù)Kh=====2.5×10-3。

③已知：AsO+2I-+2H+===AsO+I2+H2O，SO2+I2+2H2O===SO+2I-+4H+。還原劑還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，則還原性SO2>I->AsO，兩個反應中還原性最強的微粒是SO2。

答案：(1)1

(2)<

(3)減小

(4)稀硫酸　晾干或干燥

(5)①H3AsO4是弱酸，當溶液中pH調(diào)節(jié)到8左右，c(AsO)增大，Ca3(AsO4)2開始沉淀

②2.5×10-3

③SO2