【題目】石墨在材料領(lǐng)域有重要應用,某初級石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)。設計的提純和綜合應用工藝如下:
(注:SiCl4的沸點是57.6C,金屬氯化物的沸點均高于150C)
(1)向反應器中通入Cl2前,需通一段時間的N2,主要目的是______________________。
(2)高溫反應后,石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳穆然。氣體I中生成的氣體除氯化物外,還有______________________(填化學式)。氣體II通入NaOH溶液中得到水玻璃的化學反應方程式為________;
(3)步驟①為:攪拌、_______________;
(4)由溶液IV生成沉淀V的總反應的離子方程式為_______________。
【答案】 排除系統(tǒng)中的空氣,防止石墨被氧化 CO SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O 過濾 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
【解析】高溫反應后,石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳穆然,根?jù)雜質(zhì)的含量可知,氣體I中氯化物主要為SiCl4、AlCl3、FeCl3等,氣體I中碳氧化物主要為CO,SiCl4的沸點為57.6℃,金屬氯化物的沸點均高于150℃,80℃冷卻得到的氣體Ⅱ含有SiCl4及CO,SiCl4與氫氧化鈉溶液反應得到硅酸鈉與氯化鈉,固體Ⅲ存在AlCl3、FeCl3、MgCl2,其中FeCl3、MgCl2與過量的氫氧化鈉溶液反應得到沉淀,而氯化鋁與過量的氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉,過濾得到的溶液中含有偏鋁酸鈉、過量的氫氧化鈉,在溶液中通入過量的二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀。
(1)石墨化學性質(zhì)在常溫下穩(wěn)定,而在高溫下可與氧氣發(fā)生反應,所以通入氮氣排盡裝置中的空氣,防止石墨發(fā)生氧化反應,減少石墨損失,故答案為:排盡裝置中的空氣,防止石墨被氧化;
(2)石墨過量高溫反應后,石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳穆然铮鶕?jù)雜質(zhì)的含量可知,氣體I中氯化物主要為SiCl4、AlCl3、FeCl3等,氣體I中碳氧化物主要為CO;SiCl4的沸點為57.6℃,金屬氯化物的沸點均高于150℃,80℃冷卻得到的氣體Ⅱ含有SiCl4及CO,SiCl4與氫氧化鈉溶液反應得到硅酸鈉與氯化鈉,化學反應方程式為:SiCl4+6NaOH= Na2SiO3+4NaCl+3H2O,故答案為:CO;SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O;
(3)金屬氯化物的沸點均高于150℃,則固體Ⅲ中存在AlCl3、FeCl3、MgCl2,其中FeCl3、MgCl2與過量的氫氧化鈉溶液反應得到沉淀,而氯化鋁與過量的氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉,攪拌、過濾得到溶液IV,溶液IV中的陰離子有:AlO2-、OH-、Cl-,故答案為:過濾;
(4)溶液IV中的陰離子有:AlO2-、OH-、Cl-,通入過量二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉淀,反應的離子方程式為AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故答案為:AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3-。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是
A. 無論乙烯的加成,還是乙烷的取代反應都可制得氯乙烷
B. 使用溴水或酸性高錳酸鉀溶液都可以除去乙烷中的乙烯雜質(zhì)
C. 相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后產(chǎn)生的水的質(zhì)量相同
D. 乙烯的化學性質(zhì)比乙烷的化學性質(zhì)活潑
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有機物A由碳、氫、氧三種元素組成.現(xiàn)取3g A與4.48L氧氣(標準狀況)在密閉容器中燃燒,燃燒后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣(假設反應物沒有剩余).將反應生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰,濃硫酸增重3.6g,堿石灰增重4.4g.回答下列問題:
(1)3gA中所含氫原子、碳原子的物質(zhì)的量各是多少?
(2)通過計算確定該有機物的分子式.
(3)寫出有機物A可能的結(jié)構(gòu)簡式.
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】設NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A. 將1mol Cl2通入足量水中,溶液中HC1O、Cl-、ClO-粒子數(shù)之和為2NA
B. 100g CaCO3晶體和100g KHSO4晶體中含有的離子數(shù)分別為2NA和3NA
C. 標準狀況下,4.48L NO和2.24L O2混合后,原子總數(shù)為0.6NA
D. 已知3BrF3 + 5H2O=HBrO3 + Br2 + 9HF + O2↑,若有5mol H2O參加反應,則被水還原的BrF3分子數(shù)目為2NA
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,可逆反應2NO2 2NO+O2 , 在體積固定的密閉容器中反應,達到平衡狀態(tài)的標志是( )
①單位時間內(nèi)生成n mol O2 , 同時生成2n mol NO2;
②單位時間內(nèi)生成n mol O2 , 同時生成2n mol NO;
③NO2、NO、O2的濃度比為2:2:1;
④混合氣體的壓強不再改變;
⑤混合氣體的顏色不再改變;
⑥混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變.
A.①④⑤⑥
B.①②③⑤
C.②③④⑥
D.以上全部
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【題目】在一定溫度下,冰醋酸加水稀釋過程中,溶液的導電能力I隨加入水的體積V變化的曲線如圖所示.請完成下列問題:
(1)a、b、c三點處,溶液的c(H+)由小到大的順序為
(2)a、b、c三點處,電離程度最大的是
(3)表是幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù)(25℃):
酸 | 電離方程式 | 電離平衡常數(shù)K |
CH3COOH | CH3COOHCH3COO﹣+H | K=1.76×10﹣5 |
H2CO3 | H2CO3H++HCO3﹣H2CO3﹣H++HCO32﹣ | K1=4.31×10﹣7K2=5.61×10﹣11 |
HClO | HClOH++ClO﹣ | K=3.0×10﹣8 |
CH3COOH、H2CO3、HClO,其中酸性最強的是 , 最弱的是
(4)寫出下列各物質(zhì)在水溶液中發(fā)生電離的電離方程式.
①H2SO4
②NH3H2O .
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某;瘜W興趣小組為研究氯氣的性質(zhì),設計如圖所示裝置進行實驗,裝置田中夾持裝置已略去,其中a為干燥的品紅試紙,b為濕潤的品紅試紙。
(1)加入藥品前,檢查I中氣體發(fā)生裝置氣密性的操作是:用止水夾夾住C處______________。
(2)裝置I中生成氧氣的離子方程式為________________。
(3)裝置II的作用是________________。
(4)實驗過程中,裝置IV中的實驗現(xiàn)象為________________。
(5)實驗過程中,該組同學在裝置III中觀察到b的紅色褪去,但是并未觀察到“a無明顯變化”這一預期現(xiàn)象,其原因是________________。為達到該預期現(xiàn)象,應改進實驗裝置,改進的方法是________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列現(xiàn)象涉及焰色試驗的是
A.硝石(KNO3)強燒之,紫青煙起
B.綠蟻新醅酒,紅泥小火爐
C.一道殘陽鋪水中,半江瑟瑟半江紅
D.日照香爐生紫煙,遙看瀑布掛前川
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