【題目】銅、鐵、鋁是重要的金屬材料,銅、鐵、鋁及其化合物有非常重要的用途。
(1)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效多功能水處理劑。濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應(yīng)體系中有六種微粒:Fe(OH)3、ClO 、OH 、FeO42、Cl 、H2O。
①寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式:________________________________。
②若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移了 0.3mol 電子,則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為_______mol。
(2)以鋁土礦(主要成分為Al2O3和Fe2O3、SiO2)為原料制備鋁的一種工藝流程如下:
①濾渣主要成分為________。
②在實(shí)驗(yàn)室灼燒操作應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)儀器為_________。
③反應(yīng)II中,加入NaHCO3一段時(shí)間才有沉淀生成,寫出加入少量NaHCO3時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________________________________。
(3)已知25 ℃時(shí)Ksp[Cu(OH)2]=2.2×1020,Ksp[Al(OH)3]=1.1×1033。在25 ℃下,向濃度均為0.1 mol·L1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成_________沉淀(填化學(xué)式)。
(4)以含有少量硫酸的硫酸銅溶液為原料制備銅:a g鐵粉與上述溶液完全反應(yīng)后,得到a g銅,則參與反應(yīng)的CuSO4與H2SO4的物質(zhì)的量之比為___________。
【答案】2Fe(OH)3+3ClO +4OH =2FeO42+3Cl+5H2O 0.15 Fe2O3 坩堝 HCO3-+OH-=H2O+CO32- Al(OH)3 7:1
【解析】
(1)①濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4),則FeO42為產(chǎn)物,Fe(OH)3為反應(yīng)物,化合價(jià)升高總共3價(jià),由電子轉(zhuǎn)移守恒可知,ClO為反應(yīng)物,Cl為生成物,化合價(jià)降低共2將,化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為6,故Fe(OH)3的系數(shù)為2,FeO42的系數(shù)為2,ClO的系數(shù)為3,Cl的系數(shù)為3,根據(jù)電荷守恒可知,OH為反應(yīng)物,系數(shù)為4,由元素守恒可知H2O為生成物,其系數(shù)為5,離子方程式為:2Fe(OH)3+3ClO+4OH=2FeO42+3Cl+5H2O,
故答案為:2Fe(OH)3+3ClO+4OH=2FeO42+3Cl+5H2O;
②反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)變化由+3價(jià)升高為+6,故每生成1molFeO42轉(zhuǎn)移電子1mol×(63)=3mol,由于還原產(chǎn)物為Cl,若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移了0.3mol電子,則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為=0.15mol,
故答案為:0.15mol.
(2)以鋁土礦(主要成分為Al2O3和Fe2O3、SiO2)為原料制備鋁,由流程可知,加NaOH溶解時(shí)Fe2O3不反應(yīng),由信息可知SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀,過(guò)濾得到的濾渣為Fe2O3;碳酸氫鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng)生成Al(OH)3,過(guò)濾II得到Al(OH)3,灼燒生成氧化鋁,電解I為電解氧化鋁生成Al和氧氣,電解II為電解Na2CO3溶液,結(jié)合圖可知,陽(yáng)極上碳酸根離子失去電子生成碳酸氫根離子和氧氣,陰極上氫離子得到電子生成氫氣,
①根據(jù)分析可知,濾渣的主要成分為Fe2O3,故答案為:Fe2O3;
②灼燒氫氧化鋁固體需要在坩堝中進(jìn)行,故答案為:坩堝;
③在溶解鋁土礦時(shí)加入了過(guò)量的氫氧化鈉溶液,則加入少量碳酸氫鈉時(shí),碳酸氫鈉優(yōu)先于氫氧化鈉反應(yīng),該反應(yīng)的離子方程式為:HCO3-+OH-=H2O+CO32-,故答案為:HCO3-+OH-=H2O+CO32-;
(3)在25℃下,向濃度均為0.1moL1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,由Ksp[Cu(OH)2]=2.2×1020,可知c(OH)==4.47×1010mol/L,由Ksp[Al(OH)3]
=1.1×1033可知需要c(OH)==2.2×1011mol/L,鋁離子轉(zhuǎn)化為沉淀需要的c(OH)小,則Al(OH)3先沉淀,故答案為:Al(OH)3;
(4)得到Cu的質(zhì)量與Fe的質(zhì)量相等,說(shuō)明Fe與硫酸銅反應(yīng)中固體增重等于與硫酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量,令與硫酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為56g,則:
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 固體增重
1mol 64g-56g=8g
n(CuSO4) 56g
故n(CuSO4)= =7mol
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56g 1mol
故參加反應(yīng)的硫酸銅與硫酸的物質(zhì)的量之比=7mol:1mol=7:1;
答案為:7:1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知3X(g)+Y(g) W(g)+2M(g) ΔH=-akJ/mol(a﹥0)。一定溫度下,在體積恒定的密閉容器中,加入3mol X(g)與1mol Y(g),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 充分反應(yīng)后,放出熱量為akJ
B. 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),X與W的物質(zhì)的量濃度之比一定為3∶1
C. 當(dāng)X的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再改變,表明該反應(yīng)已達(dá)平衡
D. 若增大Y的濃度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Ⅰ、某有機(jī)物的分子式為C6H12,若其分子中所有碳原子一定處于同一平面,則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________;若該有機(jī)物有一個(gè)順式異構(gòu)體,且能與氫氣加成生成2-甲基戊烷,則該順式異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________。
Ⅱ、玫瑰的香味物質(zhì)中包含苧烯,苧烯的鍵線式為。苧烯的分子式為________。有機(jī)物A是苧烯的同分異構(gòu)體,分子中含有結(jié)構(gòu),A可能的結(jié)構(gòu)為____(用鍵線式表示)。
Ⅲ、某物質(zhì)的分子式為C7H6O2 ,其同分異構(gòu)體既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),寫出符合上述條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________________。
通過(guò)此題的解答,請(qǐng)歸納你在書寫同分異構(gòu)體時(shí)應(yīng)用的規(guī)律_______ 、 _______ 、 _______(至少兩點(diǎn))
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】向X的溶液中,加入Y試劑,產(chǎn)生的沉淀或氣體的量如圖所示,其中與所述情形相符的是
A. 向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液
B. 向NaOH和Ca(OH)2的混合液中通入CO2
C. 向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液
D. 向NaOH和Na2CO3的混合液中滴加稀鹽酸
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】汽車劇烈碰撞時(shí),安全氣囊中發(fā)生反應(yīng) 10NaN3+2KNO3 =K2O+5X+16N2↑,下列說(shuō) 法不正確的是( )
A.X 的化學(xué)式為 Na2O
B.上述反應(yīng)中 NaN3 被氧化,KNO3 發(fā)生還原反應(yīng)
C.每生成 1.6molN2,則轉(zhuǎn)移的電子為 3 mol
D.若被氧化的 N 原子的物質(zhì)的量為 3mol,則氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多 1.4 mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】CuBr是一種白色晶體,見(jiàn)光或潮濕時(shí)受熱易分解,在空氣中逐漸變?yōu)闇\綠色。實(shí)驗(yàn)室制備CuBr的反應(yīng)原理為:SO2+2CuSO4+2NaBr+ 2H2O=2CuBr↓+2H2SO4+Na2SO4,用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>
A. 用裝置甲制取SO2 B. 用裝置乙制取CuBr
C. 用裝置丙避光將CuBr與母液分離 D. 用裝置丁干燥CuBr
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為800 ℃時(shí)A、B、C三種氣體在密閉容器中反應(yīng)時(shí)濃度的變化,只從圖上分析不能得出的結(jié)論是( )
A. A是反應(yīng)物
B. 前2 min A的分解速率為0.1 mol·L-1·min-1
C. 達(dá)平衡后,若升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
D. 反應(yīng)的方程式為2A(g)2B(g)+C(g)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在373K時(shí),把0.1mol氣體通入體積為lL的恒容密閉容器中,立即出現(xiàn)紅棕色。在60s時(shí),體系已達(dá)平衡,此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的1.6倍。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 壓縮容器,顏色加深
B. 在平衡時(shí)體系內(nèi)含0.04mol
C. 以的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.001mol/(L·s)
D. 平衡時(shí),如果再充入一定量,則可提高的轉(zhuǎn)化率
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】人體血液里Ca2+的濃度一般采用mg·cm-3來(lái)表示。抽取一定體積的血樣,加適量的草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸鈣(CaC2O4)沉淀,將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強(qiáng)酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可測(cè)定血液樣品中Ca2+的濃度。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定血液樣品中Ca2+的濃度。
(配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液)如圖是配制50mL KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的過(guò)程示意圖。
(1)請(qǐng)你觀察圖示判斷,其中不正確的操作有__________(填序號(hào))。
(2)如果用圖示的操作配制溶液,所配制的溶液濃度將__________(填“偏大”或“偏小”)。
(測(cè)定血液樣品中Ca2+的濃度)抽取血樣20.00mL,經(jīng)過(guò)上述處理后得到草酸,再用0.020mol·L-1 KMnO4溶液滴定,使草酸轉(zhuǎn)化成CO2逸出,這時(shí)共消耗12.00mL KMnO4溶液。
(3)已知草酸跟KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mnx++10CO2↑+8H2O則方程式中的x=__________。
(4)經(jīng)過(guò)計(jì)算,血液樣品中Ca2+的濃度為__________mg·cm-3。
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