【題目】下列是鋁的兩種重要化合物的生產(chǎn)制備:

IKAl(SO4)2·12H2O(明礬)是一種復(fù)鹽,在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)室中,采用廢易拉罐(主要成分為Al,含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過(guò)程如下圖所示。

回答下列問(wèn)題:

(1)為了少引入雜質(zhì),試劑①應(yīng)選用___________(填標(biāo)號(hào))。

a.HCl溶液 b.H2SO4溶液 c.氨水 d.NaOH溶液

(2)沉淀B的化學(xué)式為____________;將少量明礬溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是______________。

II.以鋁土礦(主要成分是Al2O3,雜質(zhì)有SiO2Fe2O3為原料,采用拜耳法生產(chǎn)Al2O3流程如下圖所示:

(1)Al2O3可用于電解制Al,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________。

(2)調(diào)控反應(yīng)池中鈉鋁元素之比一定時(shí),Al2O3溶于NaOH,SiO2轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。Al2O3溶于NaOH的離子方程式是_________________。

(3)該生產(chǎn)過(guò)程中,需向沉淀池中加入X。

X 可為過(guò)量的CO2,則濾液II中主要的溶質(zhì)是____________,為了使濾液II循環(huán)利用,應(yīng)補(bǔ)充的物質(zhì)是____________(選填字母);

a.CaO b.HCl c.Na2CO3

X 也可為少量Al(OH)3晶種晶種可加速沉淀的生成),其優(yōu)點(diǎn)是_______________。

【答案】

I(1)d(2)Al(OH)3;Al3+水解,使溶液中H+濃度增大

II(1)

(2)Al2O3+2OH=2AlO2+H2O

(3)①NaHCO3;a;②濾液II可直接循環(huán)使用。

【解析】

試題分析:I.(1)易拉罐(主要成分為Al,含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)),它們都是比較活潑的金屬,都可以與酸發(fā)生反應(yīng),而Al可以與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)變?yōu)镹aAlO2進(jìn)入溶液,而Fe、Mg不能與堿發(fā)生反應(yīng),所以要以含Al的易拉罐為原料制取明礬,應(yīng)該用強(qiáng)堿NaOH溶液溶解,選項(xiàng)d正確;Mg、Fe不溶解,會(huì)留在濾渣中;

(2)濾液A的主要成分是NaAlO2,向其水溶液中加入NH4HCO3溶液,AlO2-、NH4+發(fā)生鹽的雙水解反應(yīng),產(chǎn)生Al(OH)3沉淀和NH3·H2O,反應(yīng)的方程式是AlO2-+2H2O+NH4+= Al(OH)3↓+NH3·H2O,所以沉淀B化學(xué)式為Al(OH)3;將少量明礬溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是該鹽是強(qiáng)酸弱堿鹽,Al3+發(fā)生水解反應(yīng),消耗水電離產(chǎn)生的OH-,當(dāng)最終達(dá)到平衡時(shí)溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液顯酸性。

II(1)工業(yè)上用電解熔融的Al2O3制取金屬Al,氧化鋁的熔點(diǎn)很高,需要冰晶石(Na3AlF6)做助溶劑,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2O3熔融==4Al+3O2。

(2)Al2O3屬于兩性氧化物,能與NaOH反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水,反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+2OH=2AlO2+H2O。

(3)① 根據(jù)流程圖可知,濾液Ⅰ是偏鋁酸鈉溶液,碳酸的酸性強(qiáng)于Al(OH)3,所以CO2能與NaAlO2溶液反應(yīng)生成白色沉淀Al(OH)3 ,若CO2過(guò)量,生成NaHCO3,所以濾液II中主要的溶質(zhì)是NaHCO3 ;因?yàn)镹aHCO3在堿性環(huán)境中的反應(yīng),可以使用生石灰將NaHCO3轉(zhuǎn)化為CaCO3 和NaOH,答案選a。

根據(jù)題意,引入Al(OH)3晶種能夠產(chǎn)生Al(OH)3沉淀,其優(yōu)點(diǎn)是濾液II可直接循環(huán)使用。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】人體內(nèi)有20多種微量元素,它們的質(zhì)量總和不到體重的千分之一,但是對(duì)人體的健康卻起著重要作用.下列各組元素全部是微量元素的是( )

A. Na、K、Cl、S、O B. Mo、Mn、Fe、Zn、Cu

C. N、H、O、P、C D. Ge、Ca、Cu、Mg、C

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【題目】有以下幾種物質(zhì):①NH3②Na2CO3固體③C2H5OH(乙醇)鹽酸⑤Cu⑥NaCl晶體⑦Fe(OH)3膠體填空回答:

1)以上物質(zhì)屬于電解質(zhì)的有 (填編號(hào),下同),屬于非電解質(zhì)的有 。

2既是鈉鹽又是碳酸鹽,對(duì)該物質(zhì)的分類方法是

3)實(shí)驗(yàn)室制備的化學(xué)方程式為 。

證明有生成的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是 。

NaCl晶體溶解在 (填以上物質(zhì)序號(hào))中也有此現(xiàn)象。

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【題目】氫能是發(fā)展中的新能源;卮鹣铝袉(wèn)題:

1氫氣可用于制備綠色氧化劑H2O2。

已知:H2g+XlYl ΔH1

O2g+YlXl+H2O2l ΔH2

其中X、Y為有機(jī)物,兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng),則H2g+O2gH2O2lΔH<0,其原因是 。

2硼氫化鈉NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

3化工生產(chǎn)的副產(chǎn)也是氫氣的來(lái)源之一。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時(shí)獲得氫氣:Fe + 2H2O + 2OHFeO42- + 3H2↑,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色的FeO42-,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若NaOH溶液濃度過(guò)高,鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。

已知:Na2FeO4在強(qiáng)堿性條件下能穩(wěn)定存在。

a為 負(fù),鐵電極的電極反應(yīng)式為

電解一段時(shí)間后,c OH升高的區(qū)域在 陰極室陽(yáng)極室。

cNa2FeO4隨初始cNaOH的變化如圖2,

M、N兩點(diǎn)均低于cNa2FeO4最高值,請(qǐng)分析原因。M點(diǎn): ;N點(diǎn): 。

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【題目】某;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組為了探究在實(shí)驗(yàn)室制備Cl2的過(guò)程中有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來(lái),同時(shí)證明Cl2的某些性質(zhì)。甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(部分支撐用的鐵架臺(tái)省略)。

按要求回答下列問(wèn)題。

(1)若用含有0.2 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)制取Cl2,制得的Cl2體積總是小于1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的原因是______________。

(2)①裝置B中盛放的試劑名稱為________,作用是__________,現(xiàn)象是____________________。

②裝置D和E中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象說(shuō)明的問(wèn)題是_________________。

③裝置F的作用是_______________________。

④寫出裝置G中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______________。

(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)有缺陷,不能確保最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性,證明最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種,乙同學(xué)提出在某兩個(gè)裝置之間再加一個(gè)裝置。你認(rèn)為該裝置應(yīng)加在________與________之間(填裝置字母序號(hào)),裝置中應(yīng)放入________(填試劑或用品名稱)。

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【題目】下列變化過(guò)程不能直接實(shí)現(xiàn)的是

①HCl ②Cl2 ③Ca(ClO)2 ④HClO ⑤CO2

A①→② B②→③ C③→④ D④→⑤

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【題目】“黃金搭檔”維生素片中含Ca、Fe、Zn、Cu等元素,其中屬于組成生物體的大量元素的是 (  )

A. Ca B. Fe C. Zn D. Cu

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【題目】


物質(zhì)

雜質(zhì)

試劑

主要操作

A

SiO2

Fe2O3

鹽酸

過(guò)濾

B

CO2

CO

O2

點(diǎn)燃

C

FeCl2溶液

FeCl3

Cu

過(guò)濾

D

CO2

SO2

NaOH溶液

洗氣

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【題目】PbO2及2PbCO3·PbOH2堿式碳酸鉛均是生產(chǎn)鉛酸蓄電池正極的原料。

1PbO2可由NaClO氧化PbNO32溶液得到。

①PbNO32被氧化為PbO2的離子方程式為 。

②PbNO32溶液中通入H2S發(fā)生Pb2+aq+H2SaqPbSs+2H+aq,直至平衡,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K= [已知:KspPbS= 3.55×10-28;H2S電離常數(shù)Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15 ]。

2制備堿式碳酸鉛的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①“碳化”時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

②“洗滌”時(shí),經(jīng)水洗滌后再用酒精洗滌的目的是 。

3為確定2PbCO3·PbOH2相對(duì)式量:775的熱分解過(guò)程,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):稱取一定量2實(shí)驗(yàn)制得的樣品放在熱重分析儀中,在氬氣流中熱分解,測(cè)得樣品的固體殘留率固體樣品的剩余質(zhì)量/固體樣品的起始質(zhì)量×100%隨溫度的變化如下圖所示。

①A→B過(guò)程中,從體系中逸出的分解產(chǎn)物化合物 填化學(xué)式;C→D過(guò)程中,從體系中逸出的分解產(chǎn)物化合物 填化學(xué)式。

根據(jù)圖中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算并確定E點(diǎn)殘留固體的化學(xué)式寫出計(jì)算過(guò)程。

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