1.无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。

(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为____________________________________________________________

(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：

已知：

物质 SiCl4 AlCl3 FeCl3 FeCl2 沸点/℃ 57.6 180(升华) 300(升华) 1 023 ①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是________(只要求写出一种)。

②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是________。

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反应生成AlCl3的热化学方程式为

________________________________________________________________________。

④步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为____________。

⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是____________________________________。

答案：(1)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+

(2)①防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率

②铁或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纯度

2.七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料。用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：

(1)煅粉主要含MgO和____________，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶;若滤液Ⅰ中c(Mg2+)小于5×10-6 mol·L-1，则溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp=5×10-12];该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是

_________________。

(2)滤液Ⅰ中的阴离子有________(忽略杂质成分的影响);若滤液Ⅰ中仅通入CO2，会生成_________________，从而导致CaCO3产率降低。

(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为____________。

(4)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为____________。

(5)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl和Al2Cl两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为__________________________________。

解析：(1)碳酸钙和碳酸镁受热均易分解，生成氧化镁和氧化钙，因此另一种物质为氧化钙;根据溶度积常数可计算出氢氧根离子浓度为1×10-3mol/L，因此氢离子浓度为1×10-11mol/L，所以pH应大于11;如果用硫酸铵代替硝酸铵，钙离子与硫酸根离子能形成硫酸钙沉淀。

(2)滤液Ⅰ中的阴离子包括加入硝酸铵引入的硝酸根离子，水电离生成的氢氧根离子。如果只通入二氧化碳，可能会生成碳酸氢钙，从而导致碳酸钙的产率降低。

(3)氧化铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：Al2O3+2OH-===2AlO+H2O。

(4)阳极上为铝失电子生成铝离子，阴极上为氢离子得电子生成氢气，其电解总反应方程式为2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑。

(5)因为没有其他离子放电，因此负极反应式为Al-3e-+7AlCl===4Al2Cl。

答案：(1)CaO　11　易生成硫酸钙沉淀而导致碳酸钙产率降低

(2)NO、OH-　Ca(HCO3)2

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

(4)2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑

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

3.工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，除了含有大量硫酸外，还含有少量NH、Fe3+、AsO、Cl-。为除去杂质离子，部分操作流程如下：

请回答问题：

(1)用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，硫酸的浓度为4.9 g·L-1，则该溶液中的pH约为________________________________________________________________________。

(2)NH在用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中以(NH4)2SO4和NH4Cl形式存在。现有一份(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，则c[(NH4)2SO4]__________c(NH4Cl)(填“<”“=”或“>”)。

(3)随着向废液中投入生石灰(忽略溶液温度的变化)，溶液中__________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)投入生石灰调节pH到2～3时，大量沉淀主要成分为CaSO4·2H2O[含有少量Fe(OH)3]，提纯CaSO4·2H2O的主要操作步骤：向沉淀中加入过量________，充分反应后，过滤、洗涤、________________________________________________________________________。

(5)25 ℃，H3AsO4电离常数为K1=5.6×10-3，K2=1.7×10-7，K3=4.0×10-12。当溶液中pH调节到8～9时，沉淀主要成分为Ca3(AsO4)2。

①pH调节到8左右Ca3(AsO4)2才开始沉淀的原因是______________________________________。

②Na3AsO4第一步水解的平衡常数数值为_________________________________。

③已知：AsO+2I-+2H+===AsO+I2+H2O，SO2+I2+2H2O===SO+2I-+4H+。上述两个反应中还原性最强的微粒是__________。

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

(3)随着向废液中投入生石灰，c(OH-)增大，c(NH3·H2O)减小，则溶液中减小。

(4)提纯CaSO4·2H2O，可加入稀硫酸溶解Fe(OH)3，且防止CaSO4·2H2O的溶解，过滤后洗涤、干燥。

(5)①H3AsO4是弱酸电离出来的AsO较少，所以酸性条件下不易形成Ca3(AsO4)2沉淀，当溶液中pH调节到8左右时AsO浓度增大，Ca3(AsO4)2开始沉淀。②Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为AsO+H2OHAsO+OH-，该步水解的平衡常数Kh=====2.5×10-3。

③已知：AsO+2I-+2H+===AsO+I2+H2O，SO2+I2+2H2O===SO+2I-+4H+。还原剂还原性大于还原产物的还原性，则还原性SO2>I->AsO，两个反应中还原性最强的微粒是SO2。

答案：(1)1

(2)<

(3)减小

(4)稀硫酸　晾干或干燥

(5)①H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右，c(AsO)增大，Ca3(AsO4)2开始沉淀

②2.5×10-3

③SO2