【題目】某工廠的廢金屬屑的主要成分為鋁、鐵和銅,某化學(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)了元素及其化合物的相關(guān)知識(shí)后,設(shè)計(jì)了如圖1實(shí)驗(yàn)流程,用該工廠的金屬?gòu)U料制取氯化鋁、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體(CuSO4·5H2O)。
請(qǐng)回答:
(1)鋁在周期表中位于 周期 族。
(2)步驟Ⅰ進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作的名稱是 。
(3)寫出步驟Ⅱ反應(yīng)中生成C的離子方程式: 。
(4)進(jìn)行步驟Ⅱ時(shí),該小組 用如圖2所示裝置及試劑制取CO2并將制得的氣體通入溶液A中一段時(shí)間后,觀察到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀會(huì)逐漸減少,原因是 。
(5)用固體F制備CuSO4溶液,可設(shè)計(jì)如圖3三種途徑:
寫出途徑③中反應(yīng)的化學(xué)方程式: ,用途徑①制備CuSO4溶液時(shí),混酸中硫酸和硝酸的最佳物質(zhì)的量之比為 。
(6)用途徑②制備CuSO4溶液與途徑①、③相比優(yōu)點(diǎn)是 。
【答案】
(1)三,ⅢA ;
(2)過(guò)濾;
(3)AlO2-+ CO2 + 2H2O =Al(OH)3↓ + HCO3-;
(4)由裝置a制取的CO2中含HCl氣體,通入溶液A中會(huì)溶解Al(OH)3 ;
(5)Cu + 2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;3:2;
(6)不產(chǎn)生大氣污染物NO、SO2;制等量的硫酸銅,途徑②消耗酸少。
【解析】
試題分析:鋁、鐵和銅的合金中只有金屬鋁可以和氫氧化鈉之間反應(yīng)生成溶液A偏鋁酸鈉,固體B是金屬鐵和金屬銅,A中通入過(guò)量的二氧化碳可以得到氫氧化鋁沉淀C和碳酸氫鈉溶液D,金屬鐵可以和硫酸之間發(fā)生反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,但是金屬銅和稀硫酸之間不反應(yīng),硫酸亞鐵溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可以獲得綠礬晶體,金屬銅可以獲得膽礬晶體。
(1)鋁在周期表中位于第三周期第ⅢA族,故答案為:三,ⅢA;
(2)步驟Ⅰ加過(guò)量的氫氧化鈉,金屬鋁和氫氧化鈉反應(yīng),金屬鋁溶解其中生成偏鋁酸鈉溶液,金屬鐵和金屬銅不與氫氧化鈉反應(yīng),將它們分離用過(guò)濾;步驟Ⅰ過(guò)濾得到的濾液成分為偏鋁酸鈉, 故答案為:過(guò)濾;
(3)過(guò)量CO2與偏鋁酸鈉溶液反應(yīng),離子方程式為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故答案為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)進(jìn)行步驟Ⅱ時(shí),該小組用如圖2所示裝置及試劑將制得的CO2氣體通入溶液A中.一段時(shí)間后,觀察到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀逐漸減少,其原因是二氧化碳?xì)怏w中含有從鹽酸中揮發(fā)出的氯化氫氣體,氯化氫在水中溶解了部分沉淀氫氧化鋁,發(fā)生的反應(yīng)為Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,故答案為:由裝置a制取的CO2中含HCl氣體,通入溶液A中會(huì)溶解Al(OH)3;
(5)途徑③中銅與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅的化學(xué)方程式為Cu + 2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O,用途徑①制備CuSO4溶液時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O,根據(jù)離子方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O,可知混酸中硫酸和硝酸的最佳物質(zhì)的量之比為(8-2):2=3:2,故答案為:Cu + 2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;3:2;
(6)用途徑②制備CuSO4溶液與途徑①、③相比優(yōu)點(diǎn)有不產(chǎn)生大氣污染物NO、SO2;制等量的硫酸銅,途徑②消耗酸少,故答案為:不產(chǎn)生大氣污染物NO、SO2;制等量的硫酸銅,途徑②消耗酸少。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】酸性 KMnO4 溶液能與草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng)。某化學(xué)探究小組利用反應(yīng)過(guò)程中溶液紫色消失快慢的 方法來(lái)研究影響反應(yīng)速率的因素。
I.實(shí)驗(yàn)前首先用濃度為 0.1000 mol/L 酸性 KMnO4 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的草酸溶液。
(1)寫出滴定過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。
(2)下列有關(guān)一定物質(zhì)的量濃度溶液配制的說(shuō)法中正確的是 。
A.把 15.8 g KMnO4 固體溶于 1 L 水中所得溶液物質(zhì)的量濃度為 0.1 mol/L
B.把 0.01 mol KMnO4 固體投入 100 mL 容量瓶中加水至刻度線,充分振蕩后,濃度為 0.1 mol/L
C.需要 90 mL 0.1 mol/L 的 KMnO4 溶液,應(yīng)準(zhǔn)確稱量 KMnO4 固體 1 58 g
D.定容時(shí)仰視容量瓶頸刻度線讀數(shù),會(huì)使配制的溶液濃度偏高
II.通過(guò)滴定實(shí)驗(yàn)得到草酸溶液的濃度為 0.2000 mol/L。用該草酸溶液按下表進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)(每次實(shí)驗(yàn)草酸溶液的用量均為 8.00 mL)。
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 溫度(℃) | 催化劑用量(g) | 酸性高錳酸鉀 溶液 | |
體積(mL) | 濃度(mol/L) | |||
1 | 25 | 0.5 | 4.00 | 0.1000 |
2 | 50 | 0.5 | 4.00 | 0.1000 |
3 | 25 | 0.5 | 4.00 | 0.0100 |
4 | 25 | 0 | 4.00 | 0.1000 |
(3)寫出表中實(shí)驗(yàn) 1 和實(shí)驗(yàn) 2 的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span> 。
(4)該小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn) 1 和實(shí)驗(yàn) 3 分別進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),測(cè)得以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(從混合振蕩均勻開(kāi)始計(jì)時(shí)):
實(shí)驗(yàn) 編號(hào) | 溶液褪色所需時(shí)間 (min) | ||
第 1 次 | 第 2 次 | 第 3 次 | |
1 | 14.0 | 13.0 | 11.0 |
2 | 6.5 | 6.7 | 6.8 |
分析上述數(shù)據(jù)后得出“其他條件相同時(shí),酸性高錳酸鉀溶液的濃度越小,褪色時(shí)間就越短,即反應(yīng)速率就越快”的結(jié)論。甲同學(xué)認(rèn)為該小組“探究反應(yīng)物濃度對(duì)速率影響”的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題,從而得到了錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,甲同學(xué)改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)簡(jiǎn)述甲同學(xué)改進(jìn) 的實(shí)驗(yàn)方案______________。
(5)該實(shí)驗(yàn)中使用的催化劑應(yīng)選擇 MnSO4 并非 MnCl2,原因可用離子方程式表示為________。
III.工業(yè)上可用軟錳礦(主要成分為 MnO2)經(jīng)下列生產(chǎn)過(guò)程制備高錳酸鉀。
①由軟錳礦提取得到 MnO2,然后在 MnO2、KOH 的熔融混合物中通入空氣可制得錳酸鉀(K2MnO4);
②向錳酸鉀溶液中通入CO2可獲得高錳酸鉀。
(6)第①步生產(chǎn)過(guò)程中,在熔融混合物中通入空氣時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________。
(7)向錳酸鉀溶液中通入CO2可獲得高錳酸鉀,該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】分子式為C5H10O2并能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體的有機(jī)物有(不含量立體異構(gòu))( )
A.3種 B.4種 C.5種 D.6種
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)錯(cuò)誤的是 ( )
A.硫離子的核外電子排布式:1s22s22p6
B.碳原子的外圍電子軌道表示式:
C.碳﹣14的原子組成符號(hào): C
D.Cl﹣的結(jié)構(gòu)示意圖
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列有關(guān)敘述正確的是
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 LCCl4含有的共價(jià)鍵數(shù)為0.4NA
B.1 molN2與4 mol H2反應(yīng)生成的NH3分子數(shù)為2NA
C.1 molFe溶于過(guò)量硝酸,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA
D.34g H2O2和H2S混合物中的氫原子數(shù)為2NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以下是有關(guān)SO2、Cl2的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。
某小組設(shè)計(jì)如圖所示的裝置圖(圖中夾持和加熱裝置略去),分別研究SO2和Cl2的性質(zhì)。
①若從左端分別通入SO2和Cl2,裝置A中觀察到的現(xiàn)象是否相同? (填“相同”或“不相同”);若D中盛銅粉,通入足量的Cl2,D中的現(xiàn)象是___________;若裝置D中裝的是五氧化二釩(催化劑),通入SO2時(shí),打開(kāi)K通入適量O2的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
②SO2通入B中,碘水褪色,則該反應(yīng)的離子方程式為 。
③E中盛有______________溶液。
某同學(xué)將足量的SO2通入一支裝有氯化鋇溶液的試管,未見(jiàn)沉淀生成,若向該試管中加入足量(填字母) ,則可以看到白色沉淀產(chǎn)生。
A.氨水 B.硝酸鈉溶液 C.氯化鈣溶液
若由元素S和O組成–2價(jià)酸根離子X,X中S和O的質(zhì)量比為4∶3;當(dāng)Cl2與含X的溶液完全反應(yīng)后,得澄清溶液,取少量該溶液加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。寫出Cl2與含X的溶液反應(yīng)的離子方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氨是合成硝酸、銨鹽和氮肥的基本原料,氮的氧化物是大氣的污染物,請(qǐng)問(wèn):
(1)氨的水溶液顯弱堿性,其原因?yàn)?/span> (用離子方程式表示),0.1 molL-1的氨水中加入少量的NH4Cl固體,溶液的pH (填“增大”或“減小”);若加入少量的明礬,溶液中的NH4+的濃度 (填“增大”或“減小”)。
(2)硝酸銨加熱分解可得到N2O和H2O,250℃時(shí),硝酸銨在密閉容器中分解達(dá)到平衡,該分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,平衡常數(shù)表達(dá)式為 ;若有1mol硝酸銨完全分解,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 mol。
(3)NOx能形成酸雨,寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式: 。在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOx的排放。當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí),NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式: 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的比較,不正確的是( )
A. 金屬性:Al>Mg B. 穩(wěn)定性:HF>HCl
C. 酸性:HClO4>H2SO4 D. 堿性:NaOH>Mg(OH)2
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