【題目】明礬石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al 2O3·6H2O,還含有少量Fe2O3雜質(zhì)。利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如下:
(1)焙燒爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2(SO4)3+3S 2Al 2O3 +9SO2,該反應(yīng)的氧化劑是______________,若生成1molAl2O3,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為____________________。
(2)將標(biāo)況下1.12L爐氣通入100mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液中,得到一種酸性溶液,則該溶液中各種離子濃度由大到小的排列順序?yàn)?/span>___________________________________。
(3)熟料溶解時(shí)反應(yīng)的離子方程式為_________________________。
(4)母液中溶質(zhì)主要成分的化學(xué)式為____________、_____________,溶液調(diào)節(jié)pH后經(jīng)過(guò)濾、洗滌可得Al(OH)3沉淀,證明沉淀已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是 ________________。
【答案】Al2(SO4) 3 3.612×1024 c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-) Al2O3 +2OH- =2AlO2- + H2O K2SO4 Na2SO4 取最后一次洗滌液于試管中,滴加BaCl2溶液,若無(wú)白色沉淀生成則已洗滌干凈
【解析】
(1)所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑;再根據(jù)N=nNA轉(zhuǎn)移電子數(shù)目;
(2)根據(jù)反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為NaHSO3,溶液呈堿性,判斷溶液中各離子的濃度大。
(3)熟料溶解為氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉;
(4)母液中離子主要為K+,Na+,SO42-;通過(guò)檢驗(yàn)硫酸根離子的方法進(jìn)行試驗(yàn)。
(1)反應(yīng)中硫元素的化合價(jià)由Al2(SO4)3中的+6價(jià)降低為SO2的+4價(jià),故Al2(SO4)3為氧化劑,反應(yīng)中硫單質(zhì)中硫元素的化合價(jià)由0價(jià)升高為SO2的+4價(jià),硫單質(zhì)為還原劑,生成1molAl2O3時(shí)需要硫的物質(zhì)的量為1mol×3/2=1.5mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.5mol×4=6mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為6mol×6.02×1023mol-1=3.612×1024,故答案為:故Al2(SO4)3,3.612×1024。
(2)1.12L二氧化硫的物質(zhì)的量為1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,n(NaOH)=0.1L×0.5mol/L=0.05mol,n(SO2):n(NaOH)=1:1,故反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為NaHSO3,溶液呈堿性,說(shuō)明HSO3-的電離程度大于水解程度,同時(shí)水解生成氫離子,故c(H+)>c(SO32-),HSO3-的電離程度不大,故c(HSO3-)>c(H+),溶液c(OH-)等于水電離生成,濃度很小,故溶液中各種離子濃度由大到小的排列順序?yàn)?/span>c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-),故答案為:c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)。
(3)由工藝流程可以知道,熟料溶解為氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,離子方程式為:Al2O3 +2OH- =2AlO2- + H2O,故答案為:Al2O3 +2OH- =2AlO2- + H2O。
(4)由工藝流程可以知道,熟料溶解所得到的溶液中含有K+,Na+,SO42-,AlO2-,OH-等,加硫酸調(diào)節(jié)pH值,AlO2-轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,母液中離子主要為K+,Na+,SO42-,含有溶質(zhì)為K2SO4、Na2SO4;Al(OH)3沉淀具有吸附性,可吸附硫酸根離子,通過(guò)檢驗(yàn)硫酸根離子的方法進(jìn)行試驗(yàn),方法為取最后一次洗滌液于試管中,滴加BaCl2溶液,若無(wú)白色沉淀生成則已洗滌干凈,故答案為:K2SO4、Na2SO4;取最后一次洗滌液于試管中,滴加BaCl2溶液,若無(wú)白色沉淀生成則已洗滌干凈。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溶液X含有K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Cl-、CO32-、OH-、SiO32-、NO3-、SO42-中的幾種,已知該溶液中各離子物質(zhì)的量濃度均為0.20mol·L-1(不考慮水的電離及離子的水解)。為確定該溶液中含有的離子,現(xiàn)進(jìn)行了如下的操作:
下列說(shuō)法正確的是
A.無(wú)色氣體可能是NO和CO2的混合物
B.由步驟③可知,原溶液肯定存在Fe3+
C.溶液X中所含離子種類(lèi)共有4種
D.另取100mL原溶液X,加入足量的NaOH溶液,充分反應(yīng)后過(guò)濾,洗滌,灼燒至恒重,理論上得到的固體質(zhì)量為2.4g
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列判斷正確的是
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L苯中含有碳碳雙鍵數(shù)為0.3NA
B. 6.4gS2、S4和S8的混合物中所含硫原子數(shù)為0.2NA
C. 1L0.1mol·L-1的氫碘酸中含碘化氫分子數(shù)為0.1NA
D. 60g乙酸與足量乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)時(shí)斷裂的C-O鍵數(shù)為NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氫化鈣(CaH2)固體是一種儲(chǔ)氫材料,是登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑,某化學(xué)小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下制備氫化鈣。
【查閱資料】
Ⅰ、金屬Ca的部分性質(zhì)有:
① 常溫或加熱條件下Ca都能與氧氣反應(yīng);;
② Ca常溫遇水立即發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣,并放出大量的熱;
③ Ca+H2CaH2(固體)
Ⅱ、固體CaH2的部分性質(zhì)有:
①常溫:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑;②CaH2要密封保存。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
該小組同學(xué)設(shè)計(jì)的制取裝置如圖所示(固定裝置略).
回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出Ca常溫遇水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(2)B、D中所盛試劑相同,該試劑為 (填名稱(chēng));D中該試劑的作用是 。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開(kāi)A中活塞,一段時(shí)間后,再點(diǎn)燃C中酒精燈,其目的是: 。
【實(shí)驗(yàn)反思】
該小組同學(xué)通過(guò)反思提出問(wèn)題:上述制得的CaH2是否純凈?
他們?cè)俅卧O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:檢查裝置氣密性,裝入足量的水和已稱(chēng)好質(zhì)量為m g的CaH2 樣品,按圖所示連接儀器(固定裝置略)。
步驟2:將Y形管傾斜,使A中的水全部進(jìn)入B中,樣品全部反應(yīng)后,冷卻至室溫,讀取量筒讀數(shù)為V mL。
(4)若該實(shí)驗(yàn)條件下的氣體摩爾體積為Vm L/mol,當(dāng)V= mL時(shí)(用m、Vm表示),表明制得的CaH2樣品是純凈的。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(14分)甲醇是一種重要的可再生能源。
(1)已知2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH =a KJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH =b KJ/mol
試寫(xiě)出由CH4和O2制取甲醇的熱化學(xué)方程式: 。
(2)還可以通過(guò)下列反應(yīng)制備甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
甲圖是反應(yīng)時(shí)CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間的變化情況。從反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)平衡,用H2表示平均反應(yīng)速率υ(H2)= _。
(3)在一容積可變的密閉容器中充入10 mol CO和20 mol H2,CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T壓強(qiáng)(P)的變化如乙圖所示。
①下列說(shuō)法能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_______。(填字母)
A.H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍
B.H2的體積分?jǐn)?shù)不再改變
C.體系中H2的轉(zhuǎn)化率和CO的轉(zhuǎn)化率相等
D.體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
②比較A、B兩點(diǎn)壓強(qiáng)大小PA________PB(填“>、<、=”)。
③若達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)A時(shí),容器的體積為20 L。如果反應(yīng)開(kāi)始時(shí)仍充入10 molCO和20 molH2,則在平衡狀態(tài)B時(shí)容器的體積V(B)= L。
(4)以甲醇為燃料,氧氣為氧化劑,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,可制成燃料電池(電極材料為惰性電極)。
①若KOH溶液足量,則寫(xiě)出電池總反應(yīng)的離子方程式:___________________。
②若電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量為0.8 mol,當(dāng)有0.5 mol甲醇參與反應(yīng)時(shí),電解質(zhì)溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E、F六種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知:①F的原子序數(shù)為29,其余的均為短周期主族元素;②E原子價(jià)電子(外圍電子)排布為msnmpn-1;③D原子最外層電子數(shù)為偶數(shù);④A、C原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)下列敘述正確的是________(填序號(hào))。
A.金屬鍵的強(qiáng)弱:D>E
B.基態(tài)原子第一電離能:D>E
C.五種元素中,電負(fù)性最大的元素是E
D.晶格能:NaCl<DCl2
(2)F基態(tài)原子的核外電子排布式為_____;與F同一周期的副族元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與F原子相同的元素為_____(填元素符號(hào))。
(3)E單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示,其晶胞特征如下圖乙所示,原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所示。
若已知E的原子半徑為d,NA代表阿伏加德羅常數(shù),E的相對(duì)原子質(zhì)量為Mr,則一個(gè)晶胞中E原子的數(shù)目為________,該晶體的密度為_______________ (用字母表示)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】海洋是資源的寶庫(kù),具有十分巨大的開(kāi)發(fā)潛力。工業(yè)上從海水提取金屬鎂的流程如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)沉淀劑是________________(填化學(xué)式),不選用同類(lèi)的其他物質(zhì)的理由是_______________。
(2)下列選項(xiàng)中,涉及的操作包含操作Ⅰ的是___________。
A 實(shí)驗(yàn)室從溴水中提取溴單質(zhì)
B 除去固體中的少量NaCl
C 從分解產(chǎn)物中獲得
D 用工業(yè)酒精制無(wú)水乙醇
(3)在進(jìn)行步驟Ⅱ時(shí),如果沒(méi)有加入鹽酸,可能產(chǎn)生的雜質(zhì)是______________(填化學(xué)式)。
(4)一種模擬工業(yè)用制無(wú)水的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)如下:
裝置A中盛放液體是______________,裝置D的作用是____________________________。
(5)步驟Ⅳ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)有A、B、C三種元素,已知B原子序數(shù)大于A,A與B質(zhì)子數(shù)之和為27,質(zhì)子數(shù)之差為5,0.9gC單質(zhì)與足量鹽酸作用 放出標(biāo)態(tài)下1.12 L氫氣,同時(shí)生成C的三氯化物,回答下列問(wèn)題:
(1)C的元素符號(hào)是________________。
(2)A的原子結(jié)構(gòu)示意圖________。
(3)B的氫化物的電子式____________。
(4)排出三種元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸堿性由強(qiáng)到弱的順序_____。
(5)A和C兩種元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)的離子方程式_______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用氫氧化鈉固體配制溶液的過(guò)程:稱(chēng)取10.0 g氫氧化鈉固體,在燒杯中加水?dāng)嚢枞芙夂,用如圖所示的容量瓶來(lái)配制氫氧化鈉溶液,回答下列問(wèn)題:
(1)______(填“能”或“不能”)將溶解后的氫氧化鈉立即轉(zhuǎn)移到容量瓶中。
(2)所配制的氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度是_______molL-1.
(3)取出所配制的溶液10 mL,加水稀釋至500 mL,稀釋后溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是_______mol L-1.
(4)將CO2通入氫氧化鈉溶液(過(guò)量)中,寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________。
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