2019高考化学 难点剖析 专题53 水净化剂的制备讲解

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1、专题53水净化剂的制备一、高考题再现1．（2017天津）下列有关水处理方法不正确的是A．用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸B．用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物C．用氯气处理水中的Cu2+、Hg+等重金属离子D．用烧碱处理含高浓度NH4+的废水并回收利用氨【答案】C2．（2017江苏）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂B．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒C．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维D．NH3易溶于水，可用作制冷剂【答案】A【解析】A．过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气，A正确；B

2、．因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒，B错误；C．二氧化硅透光性好，用于制造光导纤维，C错误；D．液氨气化时吸收大量热，所以氨可用作制冷剂，D错误。答案选A。二、考点突破1、铝净水剂的制备典例1（2018届江西省上高县第二中学高三第七次月考）聚合氯化铝是一种新型净水剂，其中铝的总浓度（用c表示）包括三类：主要为Al3+中的单体形态铝（用Ala表示）总浓度，主要为[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的中等聚合形态铝总浓度（用Alb表示）和Al(OH)3胶体形态铝（用Alc表示）总浓度。（1）真空碳热还原一氧化法可实现由铝土矿制备金属铝，相关反

3、应的热化学方程式如下：①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)ΔH1=akJ·mol-1②6AlCl(g)=4Al(s)+2AlCl3(g)ΔH2=bkJ·mol-1则反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)说明ΔH=_______kJ·mol-1（用含a、b的代数式表示）。_0(填“>”或“<”)。反应①在常压、1900℃的高温下才能进行，说明ΔH_______0（填“＞”、“＜”或“=”）（2）用膜蒸馏（简称MD）浓缩技术将聚合氯化铝溶液进行浓缩，实验过程中不同浓度聚合氯化铝溶液中铝形态分布（百分数

4、）如右表：AlT/（mol·L-1）Ala/%Alb/%A1c/%0.2081.486.612.00.4892.386.211.50.8842.388.19.61.6133.187.09.92.5204.588.27.3①在一定温度下，AlT越大，Al(OH)3胶体的百分含量________（填“越大”“越小”或“不变”）。②若将c=2.520mol/L的聚合氧化铝溶液加水稀释，则稀释过程中发生的主要反应的离子方程式为_________________________________。（3）一定条件下，向1.0mol/L的AlCl溶液中加入0.6mol/L的Na

5、OH溶液，可制得Alb含量约为86%的聚合氯化铝溶液。写出生成[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的离子方程式：_________________________。（4）已知Al3++4X2，X表示显色剂，表示有色物质，通过比色分析得到25℃时Al3+浓度随时间的变化关系如图所示（初始时X的浓度为0.194mol·L-1）。①1min时，的浓度为___________。②0～3min内该反应的速率vx＝________。③第9min时，反应达到平衡，K=__________（用代数式表示）。【答案】a+0.5b＞越小Al3++3H2O=Al(OH)

6、3（胶体）+3H+13Al3++32OH-+8H2O=[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+0.04mol/L0.053mol/（L·min）K=(9.6×10-2)2/(2×10-3)5（3）Al3+和OH-在水溶液中生成[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+，根据原子守恒和电荷守恒可写出对应的离子方程式为：13Al3++32OH-+8H2O=[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+。（4）①1分钟内Al3+的浓度减少0.02mol/L，根据方程式可知1min时的浓度为0.02mol/L×2=0.04mol/L。②0～3min

7、内Al3+的反应速率v=（0.05-0.01）÷3=mol/（L·min），所以v(X)=mol/（L·min）×4=0.053mol/（L·min）。③反应达平衡时，Al3+的浓度减少0.048mol/L，则X的浓度减少0.192mol/L，的浓度增大0.096mol/L，所以平衡时Al3+的浓度为0.002mol/L，X的浓度为0.002mol/L，的浓度为0.096mol/L，故K=(9.6×10-2)2/(2×10-3)5。2、铁净水剂的制备典例2（2018届云南师大附中高三年级适应性月考卷八）高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂，具有强氧化性。制备高铁酸

8、钾方法很多。（1）干法制