Question

【題目】[2017天津]某混合物漿液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4，。考慮到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小組利用設計的電解分離裝置（見圖2），使漿液分離成固體混合物和含鉻元素溶液，并回收利用。回答Ⅰ和Ⅱ中的問題。

Ⅰ．固體混合物的分離和利用（流程圖中的部分分離操作和反應條件未標明）

（1）反應①所加試劑NaOH的電子式為_________。B→C的反應條件為__________，C→Al的制備方法稱為______________。

（2）該小組探究反應②發生的條件。D與濃鹽酸混合，不加熱，無變化，加熱有Cl2生成，當反應停止后，固體有剩余，此時滴加硫酸，又產生Cl2。由此判斷影響該反應有效進行的因素有（填序號）___________。

a．溫度 b．Cl的濃度 c．溶液的酸度

（3）0.1 mol Cl2與焦炭、TiO2完全反應，生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態化合物，放熱4.28 kJ，該反應的熱化學方程式為__________。

Ⅱ．含鉻元素溶液的分離和利用

（4）用惰性電極電解時，能從漿液中分離出來的原因是__________________，分離后含鉻元素的粒子是_________；陰極室生成的物質為___________（寫化學式）。

Answer 1

【答案】（（1） 加熱（或煅燒） 電解法

（2）ac

（3）2Cl2(g)+ TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=85.6 kJ·mol1

（4）在直流電場作用下，通過陰離子交換膜向陽極室移動，脫離漿液

和 NaOH和H2

【解析】惰性電極電解混合物漿液時，Na+移向陰極，移向陽極。Al(OH)3、MnO2剩余在固體混合物中。固體混合物中加入NaOH溶液時，Al(OH)3轉化為，通入CO2轉化為Al(OH)3沉淀，再加熱分解為Al2O3，最后熔融電解得Al。

（1）NaOH的電子式為；根據上述分析，B→C的條件為加熱或煅燒，C→Al的制備方法稱為電解法。

（2）根據實驗方案可知，D與濃鹽酸混合，不加熱，無變化；加熱有Cl2生成，可知溫度對該反應有影響；當反應停止后，固體有剩余，此時滴加硫酸，又產生Cl2。說明加入H+能繼續產生Cl2，可知溶液的酸度對該反應有影響，綜上所述，影響該反應的因素有溫度和溶液的酸度，故選ac。

（3）0.1 mol Cl2與焦炭、TiO2完全反應，生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態化合物，放熱4.28 kJ，配平方程式，可知2 mol Cl2反應放熱85.6 kJ·mol1，由此可得該反應的熱化學方程式為2Cl2(g)+ TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=85.6 kJ·mol1。

（4）用惰性電極電解時，在直流電場作用下，CrO42通過陰離子交換膜向陽極室移動，脫離漿液，從而使從漿液中分離出來；因2+2H++H2O，所以分離后含鉻元素的粒子是和；陰極室H+放電生成H2，剩余的OH與透過陽離子交換膜移過來的Na+結合生成NaOH，所以陰極室生成的物質為NaOH和H2。