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关于铝的冶炼,有以下一些问题,请你通过努力,争取完成。

(1)工业制备铝一般是通过铝土矿制得的纯净的Al2O3,然后电解Al2O3/Na3AlF6得到铝。也可用电解NaCl—KCl—AlCl3共熔体方法制铝,且比电解Al2O3/Na3AlF6制铝节省电能约30%,但现在仍用前一种方法制铝,其主要原因是________(填字母序号)。

A.AlCl3是共价化合物,其熔融体不导电

B.电解AlCl3生成的Cl2会污染大气

C.自然界不存在富含AlCl3的矿石

D.生产无水AlCl3较困难,成本又较高

(2)把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为________(填字母序号)

A.1∶2∶3         B.3∶2∶1           C.6∶3∶1         D.6∶3∶2

(3)有些同学查到了有关几种物质的熔、沸点的资料,并对第(2)小题进行评价。

物质

K2O

MgO

Al2O3

KCl

MgCl2

AlCl3

熔点(℃)

881

2 852

2 015

711

714

190(259 kPa)

沸点(℃)

——

3 600

2 980

1 437

1 412

181

①有的认为第(2)小题的题干与选项有矛盾,若选项正确,则可推知氯化钾、氯化镁、氯化铝三种物质中有一种物质是不符合题意的,这种物质是________。

②有的认为第(2)小题的题干正确,只要补一个正确的选项即可,这个选项是________(填序号)。

Ⅰ.0∶0∶0   Ⅱ.6∶3∶0   Ⅲ.1∶3∶6

③也有的认为只要把第(2)小题中三种物质中的某一种改为表格中的另一种物质也符合题意。请写出电解这种物质的化学方程式:__________________________________________。

(4)讨论含有活泼金属元素的化合物一定是离子化合物吗?并设计简单实验证明你的结论。

 

【答案】

 (1)CD (2)D   (3)①氯化铝 ②Ⅰ ③2Al2O34Al+3O2

(4)不一定。将AlCl3固体加热使之熔化,测其导电性;结果不导电,即证明AlCl3不是离子化合物,而是共价化合物。

【解析】本题是对电解冶炼铝知识的挖掘,考查了学生运用知识分析问题和解决问题的能力,综合性较强,有一定的挑战性。

(1)题中已说明:可以用电解NaCl—KCl—AlCl3共熔体方法制铝,所以A选项理由不成立;Cl2虽然会污染大气,但电解NaCl制金属钠时也产生Cl2,况且Cl2还是重要的化工原料,所以排除B;AlCl3能溶于水,自然界中不会存在AlCl3矿石,所以C正确;电解炼铝的电解槽中不能有水,而生产无水AlCl3较困难,成本高,所以D正确。

(2)按照串联电路的特点可知,各个电极流过电子的物质的量都是相等的,再根据金属离子的价态计算出产生三种金属的物质的量之比为6∶3∶2,所以选D项。

(3)①从表中数据可知,氯化铝的熔点比沸点高,而且熔、沸点只有190℃、181℃,都很低,则加热时AlCl3易升华,难被电解(氯化铝属分子晶体,熔融时不能电离),所以应该是氯化铝。②若题干正确,根据串联电路的特点,若有一个电解槽不导电,则整个电路都没有电子通过,各个电解槽都不发生电解,三个电解槽都没有电解产物,所以应选 Ⅰ.0∶0∶0(本题容易误选Ⅱ.6∶3∶0,原因是没有注意到串联电路的特点,这个知识在初中物理中就学过了)。③根据原题只能选表格中的Al2O3,电解的化学方程式:2Al2O34Al+3O2↑。

(4)铝是活泼金属,但AlCl3是共价化合物。将AlCl3加热使之熔化,测其导电性,结果不导电,说明AlCl3不是离子化合物而是共价化合物。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:2011-2012学年河北省衡水中学高一下学期一调考试化学试卷(带解析) 题型:填空题

(共14分)
(1)下列操作错误的是_________(填序号)
A. 用蒸发皿进行加热蒸发实验时,不垫石棉网。
B. 浓硫酸不慎沾到皮肤上,迅速用NaOH溶液清洗,再用水洗。
C. 蒸馏时,将温度计水银球插入液面以下。
D. 闻气体气味时,用手在容器口轻轻扇动,使少量气体飘入鼻孔中。
E. 使用分液漏斗和容量瓶时,首先检查是否漏液。
(2) 最近媒体报道了多起卫生间清洗时,因混合使用“洁厕灵”(主要成分是盐酸)与“84
消毒液”(有效成分是NaClO)发生氯气中毒的事件。根据你所学的氧化还原反应知识,用
离子方程式表示产生氯气的原因:                                            
(3) 已知向偏铝酸钠溶液中加入稀盐酸有氢氧化铝生成。某同学根据所学知识,提出不能使用该方法制取A1(OH)3,理由为                               。(用离子方程式表示)请你另举出一种用氯化铝溶液制取A1(OH)3的合理方法,该反应的离子方程式为                          
(4)据有关报道。目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁,下列关于纯铁的叙述中,正确的是           (填字母)。    
A.硬度比钢小,熔点比钢高              B.不能与盐酸反应
C.与不锈钢成分相同                         D.在冷的浓硫酸中钝化
(5)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色时停止加热,所得分散系的分散质大小范围是                
(6)合成氨工业生产中常用铁触媒做催化剂,其主要成分是FeO、Fe2O3。已知某铁触媒中,铁、氧离子的物质的量之比为4∶5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为                。

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科目:高中化学 来源:2014届河北省高一下学期一调考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

(共14分)

(1)下列操作错误的是_________(填序号)

A. 用蒸发皿进行加热蒸发实验时,不垫石棉网。

B. 浓硫酸不慎沾到皮肤上,迅速用NaOH溶液清洗,再用水洗。

C. 蒸馏时,将温度计水银球插入液面以下。

D. 闻气体气味时,用手在容器口轻轻扇动,使少量气体飘入鼻孔中。

E. 使用分液漏斗和容量瓶时,首先检查是否漏液。

(2) 最近媒体报道了多起卫生间清洗时,因混合使用“洁厕灵”(主要成分是盐酸)与“84

消毒液”(有效成分是NaClO)发生氯气中毒的事件。根据你所学的氧化还原反应知识,用

离子方程式表示产生氯气的原因:                                            

(3) 已知向偏铝酸钠溶液中加入稀盐酸有氢氧化铝生成。某同学根据所学知识,提出不能使用该方法制取A1(OH)3,理由为                                。(用离子方程式表示)请你另举出一种用氯化铝溶液制取A1(OH)3的合理方法,该反应的离子方程式为                          

(4)据有关报道。目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁,下列关于纯铁的叙述中,正确的是            (填字母)。    

A.硬度比钢小,熔点比钢高              B.不能与盐酸反应

C.与不锈钢成分相同                                D.在冷的浓硫酸中钝化

(5)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色时停止加热,所得分散系的分散质大小范围是                

(6)合成氨工业生产中常用铁触媒做催化剂,其主要成分是FeO、Fe2O3。已知某铁触媒中,铁、氧离子的物质的量之比为4∶5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为                 。

 

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