Question

【題目】鎂、鋁及其化合物在生產生活中具有重要的應用．回答下列問題：
（1）工業上冶煉金屬鎂是采用惰性電極電解熔融MgCl2的方法，此時陰極的電極反應式為：；
（2）除去MgCl2溶液中的Fe2+ ， 常加入少量H2O2 ， 使Fe2+氧化為Fe3+ ， 然后加入少量堿性物質至溶液pH=4，此時c（Fe3+）=mol/L[已知Fe（OH）3的Ksp=4×10﹣38]
（3）工業上冶煉金屬鋁則是采用惰性電極電解熔融Al2O3的方法，關于為什么不采用電解熔融AlCl3的方法的敘述正確的是（選擇填空）：
A.AlCl3是非電解質
B.AlCl3水溶液不導電
C.AlCl3是共價化合物
D.AlCl3熔點太高
（4）用碳棒做電極電解熔融Al2O3時，陽極需要定期更換，其原因是（用電極反應式和化學方程式回答）；
（5）已知：Al2O3（熔融，l）=2Al（s）+ O2（g）△H=1600KJmol﹣1工業上利用惰性電極電解熔融Al2O3冶煉鋁，每消耗1000kJ電能時，生成27gAl，則電解過程中能量利用率為 ．
（6）明礬的化學式為KAl（SO4）212H2O，它可以作為凈水劑，用離子方程式表示其能夠凈水的原因；向明礬溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至硫酸根離子剛好沉淀完全時，溶液的pH7（填＞、＜、=）；
（7）若在空氣中加熱固體MgCl26H2O，可水解生成Mg（OH）Cl，寫出相關的化學方程式 ， 所以，為了抑制MgCl26H2O在加熱時水解，可在干燥的氣流中加熱，可得到無水氯化鎂．

Answer 1

【答案】
（1）Mg2++2e﹣=Mg
（2）4×10﹣8
（3）C
（4）2O2﹣﹣4e﹣=O2；C+O2 CO2或2C+O2 2CO
（5）80%
（6）Al3++3H2O Al（OH）3（膠體）+3H+；＞
（7）MgCl2?6H2O Mg（OH）Cl+HCl↑+5H2O↑；HCl
【解析】解：（1）電解熔融MgCl2可得到金屬鎂，鎂離子在陰極放電，電極反應方程式為：Mg2++2e﹣=Mg，所以答案是：Mg2++2e﹣=Mg；（2）除去MgCl2溶液中的Fe2+ ， 常加入少量H2O2 ， 使Fe2+氧化為Fe3+ ， 然后加入少量堿性物質至溶液pH=4，c（H+）=10﹣4mol/L，c（OH﹣）= =10﹣10mol/L，此時c（Fe3+）= = =4×10﹣8 ， 所以答案是：4×10﹣8；（3）工業上冶煉金屬鋁則是采用惰性電極電解熔融Al2O3的方法，不采用電解熔融AlCl3的方法是因為氯化鋁是共價化合物，固體熔融會升華，不能得到陰陽離子，不能發生電解反應得到金屬鋁，氯化鋁溶于水完全電離屬于電解質，所以答案是：C；（4）碳棒做電極電解熔融氧化鋁，陽極上氧離子失電子發生氧化反應生成氧氣，電極反應為：2O2﹣﹣4e﹣=O2 ， 在冶煉過程中，陽極材料碳被氧氣氧化成一氧化碳，反應為C+O2 CO2或2C+O2 2CO，所以需定期地進行更換，所以答案是：2O2﹣﹣4e﹣=O2 ， C+O2 CO2或2C+O2 2CO；（5）由Al2O3（熔融1）=2Al（s）+ O2（g）△H=+1600kJmol﹣1 ， 則生成27gAl即1mol時要吸收 =800KJ的熱量，所以電解過程中能量利用率為 ×100%=80%，所以答案是：80%；（6）明礬溶于水發生水解，鋁離子水解生成氫氧化鋁和硫酸，氫氧化鋁具有凈水作用，即Al3++3H2O Al（OH）3（膠體）+3H+ ， 向明礬溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至硫酸根離子剛好沉淀完全時硫酸鋁鉀和氫氧化鋇物質的量之比等于1：2反應生成硫酸鋇沉淀、偏鋁酸鉀和水；偏鋁酸鉀溶液中水解溶液顯堿性，溶液PH＞7，所以答案是：Al3++3H2O Al（OH）3（膠體）+3H+ ， ＞；（7）若在空氣中加熱MgCl26H2O，可生成Mg（OH）Cl或MgO，依據原子守恒書寫化學方程式為：MgCl26H2O Mg（OH）Cl+HCl↑+5H2O↑；氯化鎂水解顯酸性，氯化氫氣流中加熱防止水解，HCl氣流可抑制Mg2+水解；所以答案是：MgCl26HO Mg（OH）Cl+HCl↑+5H2O↑；HCl；