鋁是一種重要的金屬,在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途,下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程:
已知:
(1)鋁土礦的主要成分是Al2O3,此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì);
(2)溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng),能生成硅鋁酸鹽沉淀,化學(xué)反應(yīng)方程式為:2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O=Na2Al2Si2O8↓+4NaOH
回答下列問題:
(1)寫出向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液后,該步操作中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: 。
(2)濾渣A的主要成分為 ;濾渣A的用途是 (只寫一種);實驗室過濾時使用玻璃棒,其作用是 。
(3)在工藝流程第三步中,選用二氧化碳作酸化劑的原因是 。
(4)若將鋁溶解,下列試劑中最好選用 (填編號)。
A.濃硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸
理由是 。
(1)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8煉鐵的原料(或生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品的原料) 引流
(3)經(jīng)過足量氫氧化鈉溶液的溶解,大部分鋁元素均以NaAlO2的形式存在于濾液中,通入過量二氧化碳可以將NaAlO2完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3
(4)B 鋁與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化,加熱溶解會產(chǎn)生有毒氣體SO2,原料利用率低;稀硝酸能溶解鋁但會產(chǎn)生NO氣體,污染空氣,硝酸利用率低;而鋁與稀硫酸反應(yīng)速率較快,產(chǎn)生的H2對空氣無污染。
解析
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知A為淡黃色固體,T、R為兩種常見的用途很廣的金屬單質(zhì),D是具有磁性的黑色晶體,C是無色無味的氣體,H是白色沉淀。推斷A—W物質(zhì)各是什么,回答下列問題。
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:D: N: 。
(2)A和水的反應(yīng)屬于下列何種反應(yīng)類型 (填序號)。
A.化合反應(yīng) B.氧化還原反應(yīng) C.離子反應(yīng) D.置換反應(yīng)
(3)若要確定E溶液中是否含有W物質(zhì),所選試劑為 (填序號)。
A.氯水和KSCN溶液 B.KSCN溶液
C.濃氨水 D.酸性高錳酸鉀溶液
(4)B與E混和得到H并在潮濕空氣中變成M的過程中,可能觀察到的現(xiàn)象: ;
(5)B和R反應(yīng)生成N的離子方程式: ;
M→W的離子方程式: ;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下圖所示,其中A為地殼中含量最高的金屬元素。
請用化學(xué)用語回答下列問題:
(1)D元素在周期表中的位置:
(2)A、D 、E元素簡單離子半徑由大到小的順序為_____>______ >______ (填微粒符號 )
(3)F與D同主族且相鄰,其氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性的大小 > (填微粒符號)
(4)用高能射線照射含有10電子的D元素氫化物分子時,一個分子能釋放一個電子,同時產(chǎn)生一種具有較高氧化性的陽離子,試寫出該陽離子的電子式 ,該陽離子中存在的化學(xué)鍵有 。
(5)C元素的簡單氫化物與E元素的最高價氧化物的水化物反應(yīng),生成化合物K,則K的水溶液顯_____性(填“酸性”、“堿性”或“中性”),用離子方程式表示其原因 .
(6)化合物AC導(dǎo)熱性好,熱膨脹系數(shù)小,是良好的耐熱沖擊材料。其中制備AC的一種方法為:用A元素的氧化物、焦炭和C的單質(zhì)在1600 ~ 1750℃生成AC,每生成1 mol AC,消耗18 g碳,吸收b kJ的熱量。(熱量數(shù)據(jù)為25℃、101.3 kPa條件下)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(7)在Fe和Cu的混合物中加入一定量C的最高價氧化物的水化物稀溶液,充分反應(yīng)后,剩余金屬m1 g;再向其中加入稀硫酸,充分反應(yīng)后,金屬剩余 m2 g 。下列說法正確的是 。
a.加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Cu2+
b.加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Fe2+
c.m1一定大于m2
d.剩余固體m1 g 中一定有單質(zhì)銅,剩余固體m2 g 中一定沒有單質(zhì)銅
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
三氯化鐵是合成草酸鐵的重要原料。
⑴利用工業(yè)FeCl3制取純凈的草酸鐵晶體[Fe2(C2O4)3·5H2O]的實驗流程如下圖所示:
①為抑制FeCl3水解,溶液X為 。
②上述流程中FeCl3能被異丙醚萃取,其原因是 ;檢驗萃取、分液后所得水層中是否含有Fe3+的方法是 。
③所得Fe2(C2O4)3·5H2O需用冰水洗滌,其目的是 。
④為測定所得草酸鐵晶體的純度,實驗室稱取a g樣品,加硫酸酸化,用KMnO4標準溶液滴定生成的H2C2O4,KMnO4標準溶液應(yīng)置于如圖所示儀器 (填“甲”或“乙”)中。下列情況會造成實驗測得Fe2(C2O4)3·5H2O含量偏低的是 。
a.盛放KMnO4的滴定管水洗后未用標準液潤洗
b.滴定管滴定前尖嘴部分有氣泡,滴定后消失
c.滴定前仰視讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù)
⑵某研究性學(xué)習(xí)小組欲從蝕刻鍍銅電路板所得廢液(溶質(zhì)為FeCl2、CuCl2、FeCl3)出發(fā),制備單質(zhì)銅和無水FeCl3,再由FeCl3合成Fe2(C2O4)3·5H2O。請補充完整由蝕刻廢液制備單質(zhì)銅和無水FeCl3的實驗步驟(可選用的試劑:鐵粉、鹽酸、NaOH溶液和H2O2溶液):向廢液中加入足量鐵粉,充分反應(yīng)后過濾; ;調(diào)節(jié)溶液pH,將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌干燥得FeCl3·6H2O; ,得到無水FeCl3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
有A、B兩種常見化合物組成的混合物,其焰色反應(yīng)均為黃色,其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖(其
他物質(zhì)均略去)。
根據(jù)以上關(guān)系,回答下列問題:
(1)寫出A、B、C、D的化學(xué)式:A________、B________,C________,D________。
(2)寫出混合物中加水反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________________
(3)加熱后,若只得到一種固體化合物,則A與B的物質(zhì)的量之比的最大值為________(填數(shù)字)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
下圖是傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)金屬鋁的基本流程圖,結(jié)合鋁生產(chǎn)的流程圖解答下列各題:
(1)工業(yè)冶煉金屬鋁用的是鋁土礦,鋁土礦的主要成分是__________(填化學(xué)式)。石油煉制和煤的干餾產(chǎn)品__________(填物質(zhì)名稱)作電解鋁的陰極和陽極材料。
(2)氧化鋁熔點高達2 050 ℃,工業(yè)上為了降低能量消耗,在金屬鋁的冶煉中采取的措施是_________________________________________________。
(3)在冶煉過程中,陽極材料需要定期地進行更換,原因是該極材料不斷被消耗,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是: ____________________________(用化學(xué)方程式表示)。
(4)工業(yè)上制取金屬鎂時是電解熔融MgCl2,電解反應(yīng)方程式為____________________________,鎂和鋁都是活潑金屬,為什么在電解冶煉過程中,一個用氯化物,一個用氧化物_____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下:
完成下列填空:
(1)粗鹽水加入沉淀劑A、B除雜質(zhì)(沉淀劑A來源于石灰窯廠),寫出A、B的化學(xué)式。
A______________ B____________。
(2)實驗室提純粗鹽的實驗操作依次為:
取樣、__________、沉淀、__________、__________、冷卻結(jié)晶、__________、烘干。
(3)工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中,碳酸化時產(chǎn)生的現(xiàn)象是__________________。
碳酸化時沒有析出碳酸鈉晶體,其原因是______________________.
(4)碳酸化后過濾,濾液D最主要的成分是______________(填寫化學(xué)式),檢驗這一成分的陰離子的具體方法是:______________________。
(5)氨堿法流程中氨是循環(huán)使用的,為此,濾液D加入石灰水產(chǎn)生氨。加石灰水后所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為:____________________________。
(6)產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉。如果用加熱分解的方法測定純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù),純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)可表示為:__________(注明你的表達式中所用的有關(guān)符號的含義)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體,可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚,其中的主要過程包括以下四個反應(yīng):
甲醇合成反應(yīng):
(ⅰ)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=-90.1 kJ·mol-1
(ⅱ)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0 kJ·mol-1
水煤氣變換反應(yīng):
(ⅲ)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1 kJ·mol-1
二甲醚合成反應(yīng):
(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=-24.5 kJ·mol-1
回答下列問題:
(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是____________________________________________(以化學(xué)方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反應(yīng)(ⅳ)對于CO轉(zhuǎn)化率的影響
________________________________________________________________________。
(3)有研究者在催化劑(含CuZnAlO和Al2O3)、壓強為5.0 MPa的條件下,由H2和CO直接制備二甲醚,結(jié)果如圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是_________________________________________________。
(4)二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點,其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93 kW·h·kg-1)。若電解質(zhì)為酸性,二甲醚直接燃料電池的負極反應(yīng)為__________
_____________________,一個二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化,可以產(chǎn)生________________個電子的電量;該電池的理論輸出電壓為1.20 V,能量密度E=_______________(列式計算。能量密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)量,1 kW·h=3.6×106 J)。
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