【題目】鋁是重要的金屬材料,鋁土礦(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3雜質(zhì))是工業(yè)上制取鋁的原料。實驗室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3和銨明礬晶體[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工藝流程如圖所示,提示:SiO2不與HCl反應(yīng)。
請回答下列問題:
(1)固體a的化學(xué)式為___。
(2)由圖中Ⅱ所發(fā)生的離子方程式為___、___、___。Ⅲ所發(fā)生的離子方程式為___。
(3)從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實驗操作依次為(填操作名稱)__、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌。
(4)以1000kg含氧化鋁34%的鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3,需消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸(密度1.84g·cm-3)__L(保留一位小數(shù))。
(5)若同時制取銨明礬和硫酸鋁,通過控制硫酸的用量調(diào)節(jié)兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量。若欲使制得的銨明礬和硫酸鋁的物質(zhì)的量之比為1:1,則投料時鋁土礦中的Al2O3和H2SO4的物質(zhì)的量之比為___。
【答案】SiO2 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ Al3++4OH-=AlO2-+2H2O H++OH-=H2O CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 蒸發(fā)濃縮 543.5 3:10
【解析】
(1) 鋁土礦用鹽酸溶解,Al2O3、Fe2O3反應(yīng)得到AlCl3、FeCl3,SiO2不與鹽酸反應(yīng),過濾得到固體a為SiO2,據(jù)此分析;
(2)濾液Ⅰ中含有AlCl3、FeCl3及剩余的HCl,再加入過量的燒堿,反應(yīng)得到氫氧化鐵沉淀、偏鋁酸鈉、氯化鈉,過濾,紅褐色沉淀b為氫氧化鐵,溶液中含有偏鋁酸鈉、氯化鈉及剩余的NaOH,通入過量的二氧化碳,反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉,據(jù)此分析;
(3)從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實驗操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌, 據(jù)此分析;
(4)根據(jù)Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O計算消耗溶質(zhì)硫酸的質(zhì)量,再計算需要硫酸溶液的質(zhì)量,根據(jù)計算硫酸溶液的體積;
(5)設(shè)制得的Al2(SO4)3和NH4Al(SO4)212H2O的物質(zhì)的量都是1 mol,根據(jù)Al3+和SO42-守恒計算。
(1)由上述分析可知,固體a的化學(xué)式為SiO2,故答案為:SiO2;
(2) 鋁土礦用鹽酸溶解,Al2O3、Fe2O3反應(yīng)得到AlCl3、FeCl3,SiO2不與鹽酸反應(yīng),過濾得到固體a為SiO2,濾液中含有AlCl3、FeCl3及剩余的HCl,再加入過量的燒堿,反應(yīng)得到氫氧化鐵沉淀、偏鋁酸鈉、氯化鈉,過濾,紅褐色沉淀b為氫氧化鐵,溶液中含有偏鋁酸鈉、氯化鈉及剩余的NaOH,通入過量的二氧化碳,反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉,故答案為:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;H++OH-=H2O;CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(3)從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實驗操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌, 故答案為:蒸發(fā)濃縮;
(4) m(Al2O3)=1000kg×34%=340kg,,故,需消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的硫酸(密度1.84gcm3)為,故答案為:543.5;
(4)設(shè)制得的Al2(SO4)3和NH4Al(SO4)2·12H2O的物質(zhì)的量都是1mol,則Al3+共3mol, SO42共5mol,根據(jù)Al3+和SO42守恒可得,加入Al2O3和H2SO4的物質(zhì)的量之比為1.5:5=3:10,故答案為:3:10。
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【題目】近年來,由于石油價格不斷上漲,以煤為原料制備一些化工產(chǎn)品的前景又被看好。下圖是以烴A為原料生產(chǎn)人造羊毛的合成路線。
下列說法正確的是 ( )
A.合成人造羊毛的反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng)
B.A生成C的反應(yīng)屬于加成反應(yīng)
C.A生成D的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)
D.烴A的結(jié)構(gòu)簡式為CH2===CH2
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【題目】工業(yè)上以某軟錳礦(主要成分為MnO2,還含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì))為原料,利用煙道氣中的SO2制備MnSO4·H2O的流程如下:
下列說法不正確的是
A. 濾渣A的主要成分能導(dǎo)電,可制備光導(dǎo)纖維
B. “酸浸”主要反應(yīng)的離子方程式為MnO2+SO2=Mn2++SO42-
C. 加氨水調(diào)節(jié)pH的目的是除Al3+
D. 操作I為結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥
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【題目】水的電離平衡曲線如圖所示,下列說法不正確的是( )
A.圖中三點對應(yīng)水電離出氫離子濃度關(guān)系:E<A<D
B.若從A點到E點,可采用溫度不變,向水中加入適量的NaAc固體
C.圖中三點對應(yīng)離子積關(guān)系:B>C>A
D.當(dāng)處在B點時,將pH=3的硫酸與pH=11的KOH溶液等體積混合后,溶液顯中性
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【題目】合成氣(CO+H2)廣泛用于合成有機物,工業(yè)上常采用天然氣與水蒸氣反應(yīng)等方法來制取合成氣。
(1)在150℃時2L的密閉容器中,將2molCH4和2molH2O(g)混合,經(jīng)過15min達到平衡,此時CH4的轉(zhuǎn)化率為60%;卮鹣铝袉栴}:
①從反應(yīng)開始至平衡,用氫氣的變化量來表示該反應(yīng)速率v(H2)=__。
②在該溫度下,計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__。
③下列選項中能表示該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是__。
A.v(H2)逆=3v(CO)正
B.密閉容器中混合氣體的密度不變
C.密閉容器中總壓強不變
D.C(CH4)=C(CO)
(2)合成氣制甲醚的反應(yīng)方程式為2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=bkJ/mol。有研究者在催化劑(Cu—Zn—Al—O和A12O3)、壓強為5.OMPa的條件下,由H2和CO直接制備甲醚,結(jié)果如圖所示。
①290℃前,CO轉(zhuǎn)化率和甲醚產(chǎn)率的變化趨勢不一致的原因是__;
②b__0,(填“>”或“<”或“=”)理由是__。
(3)合成氣中的氫氣也用于合成氨氣:N2+3H22NH3。保持溫度和體積不變,在甲、乙、丙三個容器中建立平衡的相關(guān)信息如下表。則下列說法正確的是__;
A.n1=n2=3.2 B.φ甲=φ丙>φ乙 C.ν乙>ν丙>ν甲 D.P乙>P甲=P丙
容器 | 體積 | 起始物質(zhì) | 平衡時NH3的物質(zhì)的量 | 平衡時N2的 體積分?jǐn)?shù) | 反應(yīng)開始時的速率 | 平衡時容器內(nèi)壓強 |
甲 | 1L | 1molN2+3molH2 | 1.6mol | φ甲 | ν甲 | P甲 |
乙 | 1L | 2molN2+6molH2 | n1mol | φ乙 | ν乙 | P乙 |
丙 | 2L | 2molN2+6molH2 | n2mol | φ丙 | ν丙 | P丙 |
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【題目】pH=2的兩種一元酸x和y,體積均為100 mL,稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如下圖所示。分別滴加NaOH溶液(c=0.1 mol·L-1)至pH=7。消耗NaOH溶液的體積為Vx、Vy則( )
A.x為弱酸,Vx<VyB.x為強酸,Vx>Vy
C.y為弱酸,Vx<VyD.y為強酸,Vx>Vy
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【題目】某物質(zhì)由鐵和氧兩種元素組成,實驗測得鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為21∶8,關(guān)于該物質(zhì)的下列說法中不正確的是( )
A.鐵元素與氧元素物質(zhì)的量比為3∶4
B.該物質(zhì)可能為四氧化三鐵
C.該物質(zhì)一定為四氧化三鐵
D.該物質(zhì)可能為混合物
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【題目】下列說法中正確的是
A.除去苯中的雜質(zhì)苯酚可加入濃溴水后過濾
B.裝置可證明酸性:鹽酸>碳酸>苯酚
C.乙二酸與足量的酸性KMnO4溶液混合:5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ =10CO2 ↑ + 2Mn2+ + 8H2O
D.鑒別和只能用金屬鈉
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