【題目】硝酸鋁[Al(NO3)3]是一種常用媒染劑。工業(yè)上用鋁灰(主要含Al、Al2O3、Fe2O3等)制取硝酸鋁晶體[Al(NO3)3·9H2O]的流程如下:
完成下列填空:
(1)常溫下,鋁遇濃硫酸、濃硝酸時(shí)在表面生成致密的氧化膜,這種現(xiàn)象稱為__________,鋁粉常用來(lái)還原一些金屬氧化物以冶煉某些難熔的金屬,這類氧化還原反應(yīng)叫__________反應(yīng);
(2)步驟Ⅰ的離子方程式是_________________,_________________;
(3)若在實(shí)驗(yàn)室中完成步驟Ⅱ,為提高鋁元素的利用率,可用__替換稀硝酸;
a.稀硫酸 b.稀鹽酸 c.醋酸 d.二氧化碳
(4)在步驟Ⅲ的實(shí)際操作過(guò)程中,待沉淀完全溶解后還會(huì)加入稍過(guò)量稀硝酸,用平衡移動(dòng)原理解釋此時(shí)加入稀硝酸的目的:_______________________;
(5)溫度高于200℃時(shí),硝酸鋁完全分解成氧化鋁、二氧化氮和氧氣,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________。
【答案】鈍化 鋁熱或置換 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O cd Al3++3H2O≒Al(OH)3+3H+,加過(guò)量HNO3平衡向左移動(dòng),抑制Al3+水解 4Al(NO3)32Al2O3+12NO2↑+3O2↑
【解析】
本題主要考查鋁、氧化鋁的重要性質(zhì)及應(yīng)用。要特別關(guān)注鋁的鈍化、鋁熱反應(yīng)、氧化鋁和氫氧化鋁的兩性等知識(shí)的應(yīng)用。
(1)常溫下,鋁遇濃硫酸、濃硝酸時(shí),在鋁表面迅速生成致密的氧化物保護(hù)薄膜,這種現(xiàn)象稱為鈍化現(xiàn)象。鈍化不是鋁與濃硫酸、濃硝酸不發(fā)生反應(yīng),而是反應(yīng)迅速進(jìn)行,迅速停止;鋁粉與某些金屬氧化物的混合粉末稱為鋁熱劑,引發(fā)后發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生很高的溫度,可用以冶煉某些難熔的金屬,這類氧化還原反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng),其實(shí)質(zhì)是置換反應(yīng);
(2)鋁灰中的主要成分Al、Al2O3均能與NaOH溶液反應(yīng),Fe2O3與NaOH溶液不反應(yīng):2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;
(3)Al(OH)3既溶于強(qiáng)酸又溶于強(qiáng)堿,既不溶于弱酸又不溶于弱堿,所以若在實(shí)驗(yàn)室中完成步驟Ⅱ,為提高鋁元素的利用率,可用弱酸替換稀硝酸這一強(qiáng)酸,故可選用醋酸和二氧化碳這兩種弱酸,其中二氧化碳更好;
(4)Al(NO3)3中Al3+會(huì)水解:Al3++3H2O≒Al(OH)3+3H+,加過(guò)量HNO3可向溶液提供H+使平衡向左移動(dòng),從而抑制Al3+水解,同時(shí)不引入新的雜質(zhì)離子;
(5)題目已明確告知反應(yīng)物是硝酸鋁,產(chǎn)物有氧化鋁、二氧化氮和氧氣,配平即可得:4Al(NO3)32Al2O3+12NO2↑+3O2↑,注意標(biāo)明溫度高于200℃。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】資源化利用CO具有重要意義。
(1)CO可設(shè)計(jì)成燃料電池,熔融Li2CO3和Na2CO3的混合物作為燃料電池的電解質(zhì),氧化劑是含CO2的O2,工作時(shí)正極反應(yīng)為__________________,以該燃料電池為電源處理含氮氧化物廢氣,可回收硝酸,同時(shí)制得副產(chǎn)物氫氣,裝置如圖所示(電極均為石墨電極)。該裝置中應(yīng)選用_______(填“陰”或“陽(yáng)”)離子交換膜,寫出電解時(shí)NO2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式:___________________。
(2)CO是高爐煉鐵的重要還原劑,煉鐵時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)有:
反應(yīng) | △H(kJ/mol) |
I. Fe2O3(s)+3C(s) 2Fe(s)+3CO(g) | +489 |
II. Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) | -27 |
III. C(s)+CO2(g) 2CO(g) | X |
試計(jì)算,試計(jì)算,X=_________。
T1℃時(shí),向某恒溫密閉容器中加入一定量的Fe2O3和C,發(fā)生反應(yīng)I,反應(yīng)達(dá)到平衡后,在t1時(shí)刻改變某條件,v(逆)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖所示,則t1時(shí)刻改變的條件可能是_____________________。
a.保持溫度、體積不變,使用催化劑 b.保持體積不變,升高溫度
c.保持溫度不變,壓縮容器體積 d.保持溫度、體積不變,充入CO
(3)在一定溫度下,向某體積可變的恒壓(P總)密閉容器中加入1mol CO2與足量的碳發(fā)生反應(yīng)III,平衡時(shí)體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。
①650℃時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為____________。
②T℃時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)下列說(shuō)法不正確的是__________________。
a.氣體密度保持不變
b.2v正(CO2)=v正(CO)
c.若保持其它條件不變?cè)俪淙氲润w積的CO2和CO,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
d.若保持其它條件不變?cè)俪淙攵栊詺怏w,v正、v逆均減小,平衡不移動(dòng)
e.若其它條件不變將容器體積壓縮至一半并維持體積不變,再次達(dá)平衡時(shí)壓強(qiáng)小于原平衡的2倍
③根據(jù)圖中數(shù)據(jù),計(jì)算反應(yīng)III在T℃時(shí)用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)KP=___________(設(shè)總壓強(qiáng)為P總,用含P總的代數(shù)式表示)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某市對(duì)大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5μm的懸浮顆粒物)其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。因此,對(duì)PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)對(duì)PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣。若測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表:
離子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
濃度/mol.L | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5的酸堿性為 ,試樣的pH值 。
(2)為減少SO2的排放,常采取的措施有:
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= -241.8KJ/mol
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H= -110.5KJ/mol
寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 ;
②洗滌含SO2的煙氣,以下物質(zhì)可作洗滌劑的是 ;
a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3
(3)汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化為:
①已知?dú)飧字猩蒒O的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g) 2NO(g) H>0
若1mol空氣含有0.8molN2和0.2molO2,1300℃時(shí)在密閉容器內(nèi)反應(yīng)達(dá)到平衡。測(cè)得NO為8×10-4mol.計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)K= ___________;汽車啟動(dòng)后,氣缸溫度越高,單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大,原因是 。
②汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知該反應(yīng)的H>0,簡(jiǎn)述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù) 。
③目前,在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NO的污染,其化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說(shuō)法正確的是
A. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L HF含有的分子數(shù)目為0.5NA
B. 高溫下,16.8 g Fe與足量水蒸氣完全反應(yīng)失去0.8NA個(gè)電子
C. 常溫下,0.2 L 0.5 mol·L-1 NH4NO3溶液中含有的氮原子數(shù)小于0.2NA
D. 18g葡萄糖(C6H12O6)分子含有的羥基數(shù)目為0.6NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某強(qiáng)酸性溶液X中含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、S、Cl-、N。中的一種或幾種,取該溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:(已知?dú)怏wD在常溫常壓下呈紅棕色)
(1)上述離子中,溶液X中除H+外肯定還含有的離子是_,一定不含的離子是__,不能確定是否含有的離子是_______,檢驗(yàn)其中陽(yáng)離子的方法是________。
(2)沉淀G的化學(xué)式為______。
(3)寫出生成A的離子方程式:________。
(4)寫出溶液H中通入過(guò)量CO2的離子方程式:________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組為證實(shí)Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液的反應(yīng)是離子反應(yīng),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)補(bǔ)充完成該實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(1)(實(shí)驗(yàn)原理)
溶液的導(dǎo)電性由溶液中離子的濃度及離子電荷數(shù)決定。觀察_____,據(jù)此判斷溶液中自由移動(dòng)的離子濃度的變化,從而證明反應(yīng)是離子反應(yīng)。
(2)(實(shí)驗(yàn)裝置)如圖1所示。
(實(shí)驗(yàn)過(guò)程與記錄)
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
連接好裝置,向燒杯中加入25mL1molL﹣1的Ba(OH)2溶液和2滴酚酞溶液,逐滴滴加1molL﹣1的H2SO4溶液直至過(guò)量,邊滴邊振蕩。 | (2)_____(填寫支持實(shí)驗(yàn)結(jié)論的證據(jù)) | Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液的反應(yīng)是離子反應(yīng) |
(3)整個(gè)過(guò)程中混合溶液的導(dǎo)電能力(用電流強(qiáng)度Ⅰ表示)可近似地用圖2中的_____(填序號(hào))曲線表示。
(4)下列三種情況下,與上述實(shí)驗(yàn)中離子方程式相同的是_____。
A 向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42﹣恰好完全沉淀
B 向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至至溶液顯中性
C 向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至過(guò)量
(5)已知:PbSO4難溶于水,但可溶于醋酸氨溶液中形成無(wú)色溶液,其化學(xué)方程式為:PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4.寫出該反應(yīng)的離子方程式為_____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】向物質(zhì)X中逐漸加入(或通入)Y溶液,生成沉淀的量與加入Y的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示,下表中符合圖示情況的是
A | B | C | D | |
X | CO2 | HCl | NaOH | AlCl3 |
Y | Ca(OH)2 | NaAlO2 | AlCl3 | NaOH |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一定條件下,將3 mol A和1 mol B兩種氣體混合于固定容積為2 L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2 min后該反應(yīng)達(dá)到平衡,生成0.8 mol D,并測(cè)得C的濃度為0.2 mol/L。下列判斷錯(cuò)誤的是( )
A. x=1 B. 2 min內(nèi)A的反應(yīng)速率為0.3 mol·L-1·min-1
C. B的轉(zhuǎn)化率為40% D. 若混合氣體的密度不變則表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某化工廠排放的污水中含有FeSO4、CuSO4兩種物質(zhì)。甲、乙、丙三位學(xué)生分別設(shè)計(jì)了從該污水中回收純凈金屬銅的方案(如圖所示)。
(1)甲、乙、丙提出的實(shí)驗(yàn)方案能否得到純凈的金屬銅?
甲___,乙___,丙___。(填“能”或“不能”)
(2)在丙同學(xué)進(jìn)行的“酸溶”操作中,加入的酸是___(填“稀鹽酸”或“稀硫酸“)。合并的濾液中的主要溶質(zhì)是___。
(3)丙同學(xué)的方案中,過(guò)程①加入過(guò)量的鐵粉時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
(4)操作一、二、三的名稱是___,該操作中需使用的玻璃儀器有___。
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