【題目】[2017江蘇]鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下:

注:SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。

(1)“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為_____________________。

(2)向“過濾”所得濾液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH_________ (填“增大”、“不變”或“減小”)。

(3)“電解”是電解熔融Al2O3,電解過程中作陽極的石墨易消耗,原因是___________。

(4)“電解”是電解Na2CO3溶液,原理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為_____________________,陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為____________。

(5)鋁粉在1000時可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合,有利于AlN的制備,其主要原因是_____________________。

【答案】(1)Al2O3+2OH2+H2O

(2)減小

(3)石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化

(4)4+2H2O4e4+O2 H2

(5)NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜

【解析】結(jié)合流程及題中信息可知,鋁土礦在堿溶時,其中的氧化鋁和二氧化硅可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng),過濾后,濾液中偏鋁酸鈉與碳酸氫鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉,氫氧化鋁經(jīng)灼燒后分解為氧化鋁,最后電解熔融的氧化鋁得到鋁。碳酸鈉溶液經(jīng)電解后可以再生成碳酸氫鈉和氫氧化鈉進(jìn)行循環(huán)利用。

(1)氧化鋁為兩性氧化物,可溶于強(qiáng)堿溶液生成偏鋁酸鈉和水,離子方程式為Al2O3+2OH2+H2O。

(2)為了提高鋁土礦的浸取率,氫氧化鈉溶液必須過量,所以過濾I所得濾液中含有氫氧化鈉,加入碳酸氫鈉溶液后,氫氧化鈉與碳酸氫鈉發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈉和水,所以溶液的pH減小。

(3)電解I過程中,石墨陽極上氧離子被氧化為氧氣,在高溫下,氧氣與石墨發(fā)生反應(yīng)生成氣體,所以,石墨電極易消耗的原因是被陽極上產(chǎn)生的氧氣氧化。

(4)由圖中信息可知,生成氧氣的為陽極室,溶液中水電離的OH放電生成氧氣,破壞了水的電離平衡,碳酸根結(jié)合H+轉(zhuǎn)化為,所以電極反應(yīng)式為4+2H2O4e4+O2↑,陰極室氫氧化鈉溶液濃度變大,說明水電離的H+放電生成氫氣而破壞水的電離平衡,所以陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A為H2。

(5)鋁在常溫下就容易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化膜。氯化銨受熱分解產(chǎn)生的氯化氫能夠破壞鋁表面的氧化鋁薄膜,所以加入少量的氯化銨有利于AlN的制備。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(15分)化合物H是一種用于合成γ-分泌調(diào)節(jié)劑的藥物中間體,其合成路線流程圖如下:

(1)C中的含氧官能團(tuán)名稱為_________________

(2)D→E 的反應(yīng)類型為__________________________。

(3)寫出同時滿足下列條件的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_____________________含有苯環(huán),且分子中有一個手性碳原子;能發(fā)生水解反應(yīng),水解產(chǎn)物之一是α-氨基酸,另一水解產(chǎn)物分子中只有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫。

(4)G 的分子式為C12H14N2O2 ,經(jīng)氧化得到H,寫出G的結(jié)構(gòu)簡式:__________________。

(5)已知: (R代表烴基,R'代表烴基或H) 請寫出以和(CH3)2SO4為原料制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知:還原性HSO3->I-,氧化性IO3->I2。在含3mol NaHSO3的溶液中逐滴加人KIO3溶液。加入KIO3和析出I2的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如圖所示。下列說法不正確的是

A. 0-a段發(fā)生反應(yīng):3HSO3-+IO3-=3SO42-+I-+3H+

B. a~b段共消耗NaHSO3的物質(zhì)的量為1.8mol

C. b~c段反應(yīng):氧化產(chǎn)物為I2

D. 當(dāng)溶液中I-與I2的物質(zhì)的量之比為5 : 1時,加入的KIO3為1.lmol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用一種陰、陽離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的NH4+,模擬裝置如下圖所示。下列說法不正確的是

A. 陽極室溶液由無色變成淺綠色

B. 當(dāng)電路中通過lmol電子的電量時,陰極有0.5mol的氣體生成

C. 電解時中間室(NH4)2SO4溶液濃度下降

D. 電解一段時間后,陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NH4)3PO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)的分類合理的是( 。

A. 非電解質(zhì):氨氣、酒精、氯氣 B. 堿:燒堿、純堿、氫氧化鋇

C. 混合物:漂白粉、堿石灰、玻璃 D. 酸性氧化物:CO2、SiO2、NO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡式為,請回答下列問題。

(1)A中所含官能團(tuán)的名稱是______________________;

(2)A可能發(fā)生的反應(yīng)有___________(填序號);

①水解反應(yīng) ②消去反應(yīng) ③加成反應(yīng) ④酯化反應(yīng)

將A與氫氧化鈉的乙醇溶液混合并加熱,再讓得到的主要產(chǎn)物發(fā)生加聚反應(yīng),生成了某聚合物,該聚合物的結(jié)構(gòu)簡式是_________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】POC13常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料,實驗室制備POC13并測定產(chǎn)品含量的實驗過程如下:

I.實驗室制備POC13。

采用氧氣氧化液態(tài)PCl3法制取POC13,實驗裝置(加熱及夾持儀器略)如圖:

資料:①Ag+SCN-==AgSCN↓:Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN);

②PCl3和POC13的相關(guān)信息如下表:

物質(zhì)

熔點/℃

沸點/℃

相對分子質(zhì)量

其他

PCl3

-112.0

76.0

137.5

兩者互溶,均為無色液體,遇水均劇烈反應(yīng)生成含氧酸和氯化氫

POC13

2.0

106.0

153.5

(1)B中所盛的試劑是________,干燥管的作用是_____________________。

(2)POC13遇水反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。

(3)裝置B的作用除干燥O2外,還有_____________________________。

(4)反應(yīng)溫度要控制在60~65℃,原因是:____________________________

II.測定POC13產(chǎn)品的含量。

實驗步驟:

①制備POC13實驗結(jié)束后,待三頸瓶中的液體冷卻至室溫,準(zhǔn)確稱取30.7g POC13產(chǎn)品,置于盛有60.00 mL蒸餾水的水解瓶中搖動至完全水解,將水解液配成100. 00 mL溶液。

②取10. 00 mL溶液于錐形瓶中,加入10.00 mL 3.2mol/L AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液。

③加入少許硝基苯用力搖動,使沉淀表面被有機(jī)物覆蓋。

④以X為指示劑,用0.2 mol/L KSCN溶液滴定過量的AgNO3溶液,達(dá)到滴定終點時共用去l0.00 mLKSCN溶液。

(5)步驟③中加入硝基苯的作用是__________________________。

(6)步驟④中X為____________________ 。

(7)反應(yīng)中POC13的百分含量為_________,通過__________(填操作)可以提高產(chǎn)品的純度。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)中,不能使有色布條或品紅溶液褪色的是 (  )

A. 次氯酸鈉溶液 B. 二氧化硫

C. 氯水 D. 氯化鈣溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)氫原子(用H表示)與氫分子的說法中錯誤的是( )

A. 化學(xué)能:2molH >1molH2 B. H原子間發(fā)生碰撞就能轉(zhuǎn)化為H2

C. 穩(wěn)定性:H<H2 D. H2→2H的過程是吸熱過程

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