9.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取氧化鋁做冶煉鋁的原提取的操作過程如下:

(1)第一步在鋁土礦中加入鹽酸后的實驗基本操作是過濾,若在固體B中加入氫氧化鈉溶液會(填”會”或”不會”)發(fā)生反應(yīng),若會,則寫出反應(yīng)的離子方程式SiO2+2OH-=SiO32-+H2O.
(2)驗證濾液A中是否含F(xiàn)e3+,可取少量濾液A并加入硫氰酸鉀(填試劑名稱),現(xiàn)象是溶液顯血紅色.
(3)在整個操作過程中否(填“是”或“否”)有氧化還原反應(yīng),寫出在濾液D中通入過量的CO2可能發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式HCO3-+OH-═H2O+CO32-、AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-
(4)將沉淀C與稀鹽酸反應(yīng)所得的物質(zhì)E制成飽和溶液,滴入沸水中可得到以C為分散質(zhì)的膠體.下列有關(guān)E溶液和該膠體的說法正確的是(填序號)d.
a.都呈紅褐色                   b.都具有丁達爾效應(yīng)
c.分散質(zhì)粒子直徑相等           d.都能透過濾紙
(5)當冶煉過程中有0.3mol 的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時,則參加反應(yīng)的氧化鋁質(zhì)量為多少?

分析 鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2)加入過量鹽酸過濾得到氯化鋁、氯化鐵溶液,二氧化硅固體,濾液中加入過量的氫氧化鈉,氯化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉溶液,氯化鐵反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀,偏鋁酸鈉溶液通入二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉溶液.
(1)分離固液用過濾;二氧化硅為酸性氧化物,能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水;
(2)三價鐵離子遇到硫氰酸根離子顯血紅色;
(3)依據(jù)反應(yīng)中是否有化合價變化判斷是否是氧化還原反應(yīng);偏鋁酸鈉與足量二氧化碳生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉,與少量二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氫氧化鋁;
(4)依據(jù)氫氧化鐵膠體的性質(zhì)解答;
(5)依據(jù)電解氧化鋁生成鋁的方程式結(jié)合轉(zhuǎn)移電子數(shù)計算參加反應(yīng)氧化鋁的質(zhì)量.

解答 解:鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2)加入過量鹽酸過濾得到氯化鋁、氯化鐵溶液,二氧化硅固體,濾液中加入過量的氫氧化鈉,氯化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉溶液,氯化鐵反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀,偏鋁酸鈉溶液通入二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉溶液;
(1)第一步在鋁土礦中加入鹽酸后得到氯化鋁、氯化鐵溶液和二氧化硅固體,分離二者用過濾方法;二氧化硅為酸性氧化物,能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水,離子方程式:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,
故答案為:過濾;會;SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(2)三價鐵離子遇到硫氰酸根離子顯血紅色,可以用硫氰酸鉀溶液檢驗三價鐵離子的存在;
故答案為:硫氰酸鉀溶液;溶液顯血紅色;
(3)鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2)加入過量鹽酸過濾得到氯化鋁、氯化鐵溶液,二氧化硅固體,濾液中加入過量的氫氧化鈉,氯化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉溶液,氯化鐵反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀,偏鋁酸鈉溶液通入二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉溶液,該過程中發(fā)生的反應(yīng)均為復(fù)分解反應(yīng),反應(yīng)中沒有化合價的變化,不屬于氧化還原反應(yīng);偏鋁酸鈉溶液、氫氧化鈉混合溶液通入過量的二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉,碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水;偏鋁酸鈉溶液、氫氧化鈉混合溶液通入過量的二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉,碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,離子方程式:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-;HCO3-+OH-═H2O+CO32-;
故答案為:否;AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-;HCO3-+OH-═H2O+CO32-;
(4)將沉淀氫氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng)所得的物質(zhì)氯化鐵制成飽和溶液,滴入沸水中可得到以氫氧化鐵為分散質(zhì)的膠體,
a.氯化鐵為黃色,故a錯誤;
b.膠體具有丁達爾效應(yīng),溶液不具有,故b錯誤;
c.溶液分散質(zhì)粒度小于1nm,膠體介于1-100nm,故C錯誤;
d.溶液、膠體分散質(zhì)粒度都小于濾紙孔徑,都能夠透過濾紙,故d正確;
故選:d;
(5)電解熔融氧化鋁的方法制取金屬鋁,發(fā)生2Al2O3$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O2↑,
2molAl2O3~~4molAl~~12mol電子
   2                   12
   n                   0.3mol
解得:n=0.05mol  
氧化鋁的質(zhì)量=0.05mol×102g/mol=5.1g;
答:參加反應(yīng)的氧化鋁質(zhì)量為5.1g.

點評 本題考查了鋁的制備工藝流程,涉及離子方程式的書寫、物質(zhì)的分離、氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計算、離子的檢驗、膠體的性質(zhì)等,題目綜合性強,難度較大.

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:選擇題

2.有A、B、C、D四種短周期元素,其簡單離子A+、B2+、C-、D2-的電子層結(jié)構(gòu)相同.則下列比較中正確的是( 。
A.原子序數(shù):A>B>C>DB.離子半徑:A+>B2+>C->D2-
C.氫化物穩(wěn)定性:H2D>HCD.金屬性:A>B

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.某學(xué)生欲通過實驗方法驗證Fe2+的性質(zhì).
(1)該同學(xué)在實驗前,依據(jù)Fe2+的還原性,填寫了下表.
實驗操作預(yù)期現(xiàn)象反應(yīng)的離子方程式
向盛有新制FeSO4溶液的試管中滴入數(shù)滴濃硝酸,振蕩試管中產(chǎn)生紅棕色氣體,溶液顏色逐漸變黃Fe2++NO3-+2H+=Fe3++NO2+H2O
依據(jù)表中操作,該同學(xué)進行實驗,觀察到液面上方氣體逐漸變?yōu)榧t棕色,但試管中溶液顏色卻變?yōu)樯钭厣疄榱诉M一步探究溶液變?yōu)樯钭厣脑,該同學(xué)進行如下實驗.
(2)向原新制FeSO4溶液中反應(yīng)后溶液中均加入KSCN溶液,前者不變紅色,后者變紅.該現(xiàn)象的結(jié)論是Fe2+被硝酸氧化為Fe3+
(3)該同學(xué)通過查閱資料,認為溶液的紅棕色可能是NO2或NO與溶液中Fe 2+或Fe 3+發(fā)生反應(yīng)而得到的,為此他利用如圖裝置(氣密性已檢驗,尾氣處理裝置略)進行探究.
Ⅰ.打開活塞a,關(guān)閉b,并使甲裝置中反應(yīng)開始后,觀察到丙中溶液逐漸變?yōu)樯钭厣,而丁中溶液無明顯變化.
Ⅱ.打開活塞b、關(guān)閉a,一段時間后再停止甲中反應(yīng).
Ⅲ.為與Ⅰ中實驗進行對照,更換丙,丁后,使甲中反應(yīng)繼續(xù),觀察到的現(xiàn)象與步驟Ⅰ中相同.
①銅與足量濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO32+NO2↑+2H2O;
②裝置乙的作用是使NO2轉(zhuǎn)化為NO;
③步驟Ⅱ的目的是排出乙右側(cè)裝置中殘留的NO2;
④該實驗可得出的結(jié)論是溶液的深棕色是由Fe2+與NO或NO2作用得到;
(4)該同學(xué)重新進行(Ⅰ)中實驗,觀察到了預(yù)期現(xiàn)象,其實驗操作是向盛有濃硝酸的試管中滴入數(shù)滴新制的FeSO4溶液,震蕩.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.鋅鋇白是BaSO4和ZnS的混合物,ZnS難溶于水.某化工廠用重晶石為原料制備鋅鋇白,生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量廢氣(主要成分為CO2、CO及少量SO2和硫蒸氣等),為防止污染空氣并提高原料利用率,生產(chǎn)中采用下述工藝流程:

請根據(jù)上述流程回答下列問題:
(1)重晶石的化學(xué)式為BaSO4,鋅鋇白可用于調(diào)制白色和淺色油漆.
(2)處理過程(a)的步驟為:①過濾;②洗滌;③干燥.
(3)設(shè)備1是冷卻分離塔,若設(shè)備1前面的導(dǎo)氣管過長、過窄,可能使導(dǎo)氣管堵塞,其原因是硫蒸氣冷卻變成了固體.
(4)檢驗鋅鋇白中含有S2-的方法是取樣品加入鹽酸,若產(chǎn)生的氣體能使?jié)竦拇姿徙U試紙變黑,說明有硫離子.
(5)設(shè)備2中所用的洗滌劑是NaOH溶液,則y的化學(xué)式為CO.寫出設(shè)備2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:SO2+2OH-→SO32-+H2O、CO2+2OH-→CO32-+H2O.
(6)可用結(jié)晶法分離設(shè)備2溶液中的鈉鹽,進行分離前,需要查得的是各物質(zhì)的溶解度隨溫度的變化情況.
(7)制備過程中得到的硫磺,除了可用來制硫酸外,其它的用途為制橡膠、火藥、農(nóng)藥以及治皮膚病等(至少寫一種).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.將10g復(fù)鹽CuSO4•x(NH42SO4•yH2O加到過量的氫氧化鈉溶液中,加熱;生成的氨用100ml 0.5mol/L硫酸吸收,多余的硫酸用2mol/L NaOH溶液滴定,用去NaOH溶液25ml.已知復(fù)鹽中SO42-的質(zhì)量分數(shù)為48%,計算復(fù)鹽中NH4+和Cu2+的質(zhì)量分數(shù),以及x和y的值.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.關(guān)于下列化學(xué)知識的說法,不正確的是( 。
A.可以用淀粉溶液檢驗加碘鹽中是否含碘元素
B.水晶、瑪瑙的主要成分是二氧化硅
C.“白色污染”是指由不可降解的塑料造成的環(huán)境污染
D.硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

1.某恒溫密閉容器中,可逆反應(yīng)A(s)?B+C(g)△H=-a KJ/mol  達到平衡.縮小容器體積,重新達到平衡時,C(g)的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等.以下分析正確的是(  )
A.產(chǎn)物B的狀態(tài)只能為固態(tài)或液態(tài)
B.保持體積不變,向平衡體系中加入B,平衡可能向逆反應(yīng)方向移動
C.若開始時向容器中加入1molB和1molC,達到平衡時放出熱量a KJ
D.衡時,單位時間內(nèi)n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

18.氮元素和碳元素一樣也存在一系列氫化物.例如:NH3、N2H4、N3H5、N4H6….
(1)寫出該系列氫化物的通式:NnHn+2(n≥2).
(2)類似于烷烴可以形成直鏈也可以形成支鏈,上述氮的氫化物也存在同分異構(gòu)體.上述系列第6號物質(zhì)的同分異構(gòu)體有多種,其中一氯代物有三種的結(jié)構(gòu)簡式是:或NH2-NH-NH-NH-NH-NH2
(3)已知NH3為一元堿,N2H4為二元堿,N2H4在水溶液中的一級電離方程式可表示為N2H4•H2O?N2H5++OH-,試寫出N2H4的二級電離方程式:N2H5++H2O?N2H62++OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.為除去括號內(nèi)的少量雜質(zhì),所選用的試劑或方法不正確的是( 。
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),加入適量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),通入過量的CO2氣體
C.CO2氣體(HCl氣體),通過飽和的Na2CO3溶液
D.SiO2(H2SiO3),加熱

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同步練習(xí)冊答案