【題目】鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下。
(1)在濾液A中加入漂白液,目的是氧化除鐵,所得濾液B顯酸性。
①該過程中涉及某氧化還原反應(yīng)如下,請完成:_______Fe2++ClO-+=Fe(OH)3↓+C1-+。
②檢驗濾液B中是否還含有鐵元素的方法為:___________(注明試劑、現(xiàn)象)。
③將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出,可選用的最好試劑為___________(填代號)。
a.氫氧化鈉溶液 b.硫酸溶液 c.氨水 d.二氧化碳
④由濾液B制備氯化鋁晶體涉及的操作為:邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、__________(填操作名稱)、洗滌。
(2)已知H2O2是一種弱酸,在強堿性溶液中主要以HO2-形式存在。目前研究比較熱門的Al-H2O2燃料電池,其原理如右圖所示,電池總反應(yīng)如下:2Al+3HO2-=2AlO2-+OH-+H2O
①正極反應(yīng)式為__________。
②Al電極易被NaOH溶液腐蝕,這是該電池目前未能推廣使用的原因之一,電極被腐蝕的離子方程式為______________。
(3)鋼材鍍鋁可以防止鋼材腐蝕,在鍍鋁電解池中電解液采用熔融鹽(成分NaCl、KCl,電鍍時氯元素和鋁元素主要以AlCl4-形式存在)。不采用氯化鋁溶液的原因是____________。
(4)SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉,可采用的裝置為___________(填代號)。
【答案】2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+C1-+4H+ 取少量濾液B,加入KSCN溶液,若不變紅,再加入氯水,仍然不變紅,說明濾液B中不含鐵元素 c 過濾 HO2-+2e-+H2O=3OH- 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 氯化鋁溶液中,H+得電子能力強于Al3+,電鍍池中陰極析出氫氣 b
【解析】
(1)①根據(jù)方程式可知,鐵元素的化合價從+2價升高到+3價,失去1個電子。氯元素的化合價從+1價,降低到-1價,得到2個電子,則根據(jù)電子的得失守恒可知,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比是2:1。根據(jù)原子守恒與電荷守恒可知,反應(yīng)前有水參加,反應(yīng)后有氫離子生成,因此配平后的方程式是2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+C1-+4H+,故答案為:2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+C1-+4H+;
②由于鐵離子能和KSCN溶液發(fā)生顯色反應(yīng),可以鑒別鐵離子。而亞鐵離子檢驗還原性,能被氯水氧化生成鐵離子,據(jù)此可以鑒別濾液B是否含有鐵元素。即取少量濾液B,加入KSCN溶液,若不變紅,再加入氯水,仍然不變紅,說明濾液B中不含鐵元素,故答案為:取少量濾液B,加入KSCN溶液,若不變紅,再加入氯水,仍然不變紅,說明濾液B中不含鐵元素;
③濾液B中的鋁元素以Al3+的形式存在,要以沉淀形式析出,需要加入堿液。由于氫氧化鋁是兩性氫氧化物,所以不能選擇強堿,最好選擇弱堿氨水,c正確,故答案為:c;
④冷卻結(jié)晶后有晶體析出,因此分離出晶體的實驗操作應(yīng)該是過濾,故答案為:過濾;
(2)①原電池中負極,失去電子,正極得到電子。則根據(jù)方程式2Al+3HO2-=2AlO2-+OH-+H2O可知,負極是鋁失去電子,正極是HO2-得到電子,所以正極的電極反應(yīng)式是HO2-+2e-+H2O=3OH-,故答案為:HO2-+2e-+H2O=3OH-;
②金屬鋁能被氫氧化鈉溶液溶解,生成偏鋁酸鈉和氫氣,反應(yīng)的離子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)鋁是活潑的金屬,金屬活動順序表中位于氫的前面,在氯化鋁溶液中,H+得電子能力強于Al3+,電鍍池中陰極析出氫氣,Al3+不放電,得不到金屬鋁,故答案為:氯化鋁溶液中,H+得電子能力強于Al3+,電鍍池中陰極析出氫氣;
(4)a是蒸發(fā)。不能熔融二氧化硅和氫氧化鈉,不正確;b是鐵坩堝,可以熔融二氧化硅和氫氧化鈉,正確;c是試管,不能熔融二氧化硅和氫氧化鈉,不正確;d是瓷坩堝,瓷坩堝中含有二氧化硅能和氫氧化鈉反應(yīng),不能熔融氫氧化鈉,不正確,答b正確,故答案為:b。
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【題目】在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)△H<0,在其他條件不變時,改變某一條件對上述反應(yīng)的影響,下列分析不正確的是
A. 圖I表示增加反應(yīng)物濃度對該平衡的影響
B. 圖II表示減小壓強對該平衡的影響
C. 圖Ⅲ表示溫度對該平衡的影響,溫度:乙>甲
D. 圖IV表示催化劑對該平衡的影響,催化效率:甲>乙
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【題目】下列說法正確的是( )
A.加入過量氨水,有白色沉淀生成,則原溶液一定有Al3+
B.加入NaHCO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,則原溶液-定有Al3+
C.加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,則原溶液一定有SO
D.加入NaOH溶液,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,則原溶液中一定有NH
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【題目】下列實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是( )
選項 | 實驗操作 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A | 向Na2SO4溶液中先加硝酸酸化,再加BaCl2溶液 | 無明顯現(xiàn)象 | 不能用硝酸和BaCl2溶液檢驗SO |
B | 向AlCl3溶液中滴加過量氨水 | 溶液澄清 | AlCl3與NH3·H2O能大量共存 |
C | 將可調(diào)高度的銅絲伸入到稀HNO3中 | 溶液變藍 | Cu與稀HNO3發(fā)生置換反應(yīng) |
D | 將KI和FeCl3溶液在試管中混合后,加入CCl4,震蕩,靜置 | 下層溶液顯紫紅色 | 氧化性:Fe3+>I2 |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的、NO直接排放將對大氣造成嚴重污染,利用電化學(xué)原理吸收和NO,同時獲得和產(chǎn)品的工藝流程圖如下為鈰元素。
請回答下列問題.
若裝置Ⅱ中反應(yīng)生成的含氮化合物的物質(zhì)的量比為1:1,則該反應(yīng)的離子方程式____。
含硫各微粒、和存在于與NaOH溶液反應(yīng)后的溶液中,它們的物質(zhì)的量分數(shù)與溶液pH的關(guān)系如圖所示。
下列說法中正確的是______填標號。
A.溶液中滴加氯水可以使的值變大
B.時,溶液中
C.時的溶液中
D.由圖中數(shù)據(jù),可以估算出的第二級電離平衡常數(shù)
E.由圖中數(shù)據(jù),和時的溶液中水的電離程度相同
若利用氨水吸收二氧化硫,其相關(guān)反應(yīng)的主要熱化學(xué)方程式如下:
反應(yīng)___。
取裝置Ⅰ中的吸收液VmL,用的酸性高錳酸鉀溶液滴定.吸收液溶液應(yīng)裝在______填“酸式”或“堿式”滴定管中,判斷滴定終點的方法______。
裝置Ⅲ的作用之一是再生,其原理如圖所示,圖中B為電源的______填“正”或“負”極,左側(cè)反應(yīng)室中發(fā)生的主要電極反應(yīng)式為______。
已知進入裝置Ⅳ的溶液中的濃度為,要使該溶液中的完全轉(zhuǎn)化為,該過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為______。
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【題目】下列說法正確的是
A. 氫氧燃料電池放電時化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能
B. 反應(yīng)4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進行,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C. 3 mol H2與1 mol N2混合反應(yīng)生成NH3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于6×6.02×1023
D. 在酶催化淀粉水解反應(yīng)中,溫度越高淀粉水解速率越快
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【題目】以菱鎂礦主要成分為,含少量為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如下:
濾液P中含有的陽離子有 ______。
過程Ⅱ中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是 ______ 。
已知:
開始沉淀的pH | |||
沉淀完全的pH |
過程Ⅲ中加入調(diào)節(jié)溶液pH約為4,其目的是 ______ 。
過程Ⅳ在煅燒,發(fā)生多個反應(yīng),產(chǎn)物除MgO外,還有、、CO、S等氣體產(chǎn)物,利用右圖裝置判斷煅燒產(chǎn)生的氣體。
中試管壁附著有淡黃色固體,該固體的化學(xué)式是 ______ 。
中盛放的溶液是填字母 ______ 。
溶液溶液 稀硝酸溶液
寫出煅燒,產(chǎn)生氣體產(chǎn)物是S和CO的化學(xué)方程式 ______ 。
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【題目】用如圖所示裝置檢驗乙烯時不需要除雜的是( 。
乙烯的制備 | 試劑X | 試劑Y | |
A | CH3CH2Br與NaOH乙醇溶液共熱 | H2O | KMnO4酸性溶液 |
B | CH3CH2Br與NaOH乙醇溶液共熱 | H2O | 溴水 |
C | CH3CH2OH與濃H2SO4加熱至170℃ | NaOH溶液 | KMnO4酸性溶液 |
D | CH3CH2OH與濃H2SO4加熱至170℃ | NaOH溶液 | 溴水 |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A. 0.5 mol Cu與足量的S反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
B. 在粗銅精煉的實驗中,陽極質(zhì)量減小6.4g,則電解過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2
C. 2 g D2O和H218O的混合物中含有的中子數(shù)為
D. 46 g 有機物C2H6O中含有極性共價鍵的數(shù)目一定為7
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