Question

【題目】鎂、鋁及其化合物在生產(chǎn)生活中具有重要的應(yīng)用．回答下列問題：
（1）工業(yè)上冶煉金屬鎂是采用惰性電極電解熔融MgCl2的方法，此時(shí)陰極的電極反應(yīng)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(zhì)至溶液pH=4，此時(shí)c（Fe3+）=mol/L[已知Fe（OH）3的Ksp=4×10﹣38]
（3）工業(yè)上冶煉金屬鋁則是采用惰性電極電解熔融Al2O3的方法，關(guān)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(zhì)
B.AlCl3水溶液不導(dǎo)電
C.AlCl3是共價(jià)化合物
D.AlCl3熔點(diǎn)太高
（4）用碳棒做電極電解熔融Al2O3時(shí)，陽極需要定期更換，其原因是（用電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式回答）；
（5）已知：Al2O3（熔融，l）=2Al（s）+ O2（g）△H=1600KJmol﹣1工業(yè)上利用惰性電極電解熔融Al2O3冶煉鋁，每消耗1000kJ電能時(shí)，生成27gAl，則電解過程中能量利用率為 ．
（6）明礬的化學(xué)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(shí)，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(guān)的化學(xué)方程式 ， 所以，為了抑制MgCl26H2O在加熱時(shí)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(yīng)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(zhì)至溶液pH=4，c（H+）=10﹣4mol/L，c（OH﹣）= =10﹣10mol/L，此時(shí)c（Fe3+）= = =4×10﹣8 ， 所以答案是：4×10﹣8；（3）工業(yè)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?yàn)槁然�鋁是共價(jià)化合物，固體熔融會升華，不能得到陰陽離子，不能發(fā)生電解反應(yīng)得到金屬鋁，氯化鋁溶于水完全電離屬于電解質(zhì)，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(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，電極反應(yīng)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(yīng)為C+O2 CO2或2C+O2 2CO，所以需定期地進(jìn)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(shí)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(fā)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(shí)硫酸鋁鉀和氫氧化鋇物質(zhì)的量之比等于1：2反應(yīng)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(jù)原子守恒書寫化學(xué)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；