2012届高三第二轮复习
专题二 化学工艺流程题
第2课时
单位:龙门中学
32.(16分)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下:
(注:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们 分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为① 和②
(2 )将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在
(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为
(4)镀铝电解池中,金属铝为 极,熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在,铝电极的主要电极反应式为
(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是
32.(16分)高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,
原理为:3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2 N a2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH
主要的生产流程如下:
(1)写出反应①的离子方程式 。
(2)流程图中“转化”是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4) Ks p(Na2FeO4) (填“>”或“<”或“=”)。
(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。
图1为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;
图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。
①工业生产中最佳温度为 ℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为 。
②若NaClO加入过量,氧化过程中会生成Fe(OH)3,写出该反应的离子方程式:
若Fe(NO3)3加入过量 ,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4 ,此反应的离子方程式: 。
(4)K2FeO4 在水溶液中易水解:4FeO +10H2O 4Fe(OH)3+8OH—+3O2↑。在“提 纯”
K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用 溶液(填序号)。
A.H2O B.CH3COONa、异丙醇
C.NH4Cl、异丙醇 D.Fe(NO3)3、异丙醇
解析:(1)①2Al +Fe2O3=Al 2O3+2Fe ②4Al+3SiO2===3Si+ 2Al 2O3(2)H2、AlCl3;NaCl。(3)Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O(4)阳极;阳极:Al-3e-=Al3+、(阴极:4Al2Cl7― +3e- = 7AlCl4―+Al )(5)铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜,它能阻止氧化深入内部,起到防腐保护作用