2019高考化学 难点剖析 专题53 水净化剂的制备练习

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1、专题53水净化剂的制备1．（2018届河南省高三上学期一轮复习诊断调研联考）铝铵矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]可用作净水剂、媒染剂和纸张上浆剂，热分解可得超细氧化铝粉。一种用高岭土矿( 主要成分为SiO2、Al2O3，还含少量Fe2O3)为原料制备铝铵矾的工艺流程如图所示。回答下列问题：（1）实验前需将高岭土矿进行“研磨”,其目的是______________________。（2）当“酸溶”时间超过40min时,溶液中的Al2(SO4)3会与SiO2反应生成Al2O3·nSiO2，导致铝的溶出率降低，该反应的化学方程式为_____________

2、____________。（3）检验“除铁”过程中铁是否除尽的方法是________________________________。（4）“中和”“时,需控制条件为20℃和pH=2.8，其原因是_____________________。（5）某工厂用a t高岭土矿(含51%Al2O3)制备铝铵矾,最终得到产品bt，则其产率为__________。【答案】提高高岭土矿中铝的溶出速率Al2(SO4)3+nSiO2Al2O3·nSiO2+3SO3↑取少许溶液于试管中,向其中滴入KSCN溶液,观察溶液是否变红最大限度抑制Al3+的水解×100%因此铝铵矾的产率为

3、=×100%。2．铁和铁的化合物在工业生产和日常生活中都有广泛的用途。请回答下列问题：（1）钢铁锈蚀是目前难以解决的现实问题，电化学腐蚀最为普遍。写出在潮湿空气中钢铁锈蚀时发生还原反应的电极反应式：________________________________。铁锈的主要成分是____________(填写化学式)，将生锈的铁屑放入H2SO4溶液中充分溶解后，在溶液中并未检测出Fe3＋，用离子方程式说明原因：_____________________。（2）爱迪生蓄电池的反应式为Fe＋NiO2＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2；高铁酸钠(Na2FeO

4、4)是一种新型净水剂。用如图装置可以制取少量高铁酸钠。①此装置中爱迪生蓄电池的负极是________(填“a”或“b”)，该电池工作一段时间后必须充电，充电时生成NiO2的反应类型是__________。②写出在用电解法制取高铁酸钠时，阳极的电极反应式__________________________。③你认为高铁酸钠作为一种新型净水剂的理由可能是______。A．高铁酸钠溶于水形成一种胶体，具有较强的吸附性B．高铁酸钠具有强氧化性，能消毒杀菌C．高铁酸钠在消毒杀菌时被还原生成Fe3＋，水解产生氢氧化铁胶体能吸附悬浮杂质【答案】O2＋4e－＋2H2O===

5、4OH－Fe2O3·xH2O2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋a氧化反应Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2OBC（2）①放电时,铁作负极,碳棒作正极,所以放电时a是负极，b是正极；充电时，氢氧化镍失电子生成氧化镍，发生氧化反应；正确答案:a；氧化反应。②阳极上铁失电子和氢氧根离子反应生成高铁酸根离子和水,离子方程式为:Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O；正确答案:Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O。③高铁酸钠具有强氧化性，所以能杀菌消毒；高铁酸钠能被还原生成铁离子，铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，能吸附悬浮杂质，所以能

6、净水，所以BC选项是正确的；正确选项BC。3．聚合硫酸铁、明矾可用作净水剂。某课题组拟以废弃的铝铁合金为原料制备聚合硫酸铁和明矾，设计化工流程如下：（1）聚合硫酸铁能溶于水，微溶于乙醇，其化学式可表示为[Fe2(OH)x(SO4)y]n。①在聚合硫酸铁中，x、y之间的关系是_______。试剂X中溶质的电子式为________。②流程图中，氧化剂稀硝酸应换为双氧水，其原因是____________；为了降低聚合硫酸铁的溶解度，在浓缩过程中加入适量的溶剂是________(填化学式)。③若Y为氧化物，用离子方程式表示加入试剂Y的目的：________；溶液的p

7、H对[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x的值有较大影响(如图A所示)，试分析pH过小(pH≤3.0)导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因：________。（2）明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O。图B为明矾的溶解度随温度变化的曲线，由滤液Ⅰ制备明矾晶体的流程如下(供选用的试剂：废弃的铝铁合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精)：①试剂1是____；操作1的名称是________。②“溶解”恰好完全的标志是____；结晶措施是________。【答案】x+2y=6硝酸的还原产物会污染环境CH3CH2OHFe2O3+6H+2Fe3++3H2O抑制Fe3+水解

8、废弃的铝铁合金过滤白色沉淀恰好完全溶解冷却热饱和溶液