【題目】鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質(zhì)及合金在生產(chǎn)生活中應(yīng)用日趨廣泛。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2Fe2O3雜質(zhì),SiO2堿溶時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀)為原料制備鋁的一種工藝流程如下:

(1)“過(guò)濾Ⅰ時(shí)濾渣的主要成分為 ______________ 、______________

(2)“堿溶時(shí)生成偏鋁酸鈉的離子方程式為____________________________。

(3)“反應(yīng)時(shí),也可以用NaHCO3代替CO2,寫(xiě)出加入NaHCO3溶液后的離子方程式________________

(4)“電解時(shí)加入冰晶石的作用是___________________________________。

(5)鎂鋁合金(Mg17Al12)是一種潛在的貯氫材料,可在氬氣存在下,將一定化學(xué)計(jì)量比的Mg、Al單質(zhì)在一定溫度下熔煉獲得。

①熔煉制備鎂鋁合金(Mg17Al12)時(shí)通入氬氣的目的是_________________。

1mol鎂鋁合金(Mg17Al12)分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液充分反應(yīng),生成的氫氣在相同條件下的體積比為________________

【答案】Fe2O3 鋁硅酸鈉沉淀 Al2O3 + 2OH = 2AlO2 + H2O 助熔劑 保護(hù)氣 35:18

【解析】

以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁,由流程圖可知,加NaOH溶解時(shí)Fe2O3不反應(yīng),由信息可知SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀,過(guò)濾得到的濾渣為Fe2O3、鋁硅酸鈉,二氧化碳與偏鋁酸鈉反應(yīng)生成Al(OH)3,過(guò)濾II得到Al(OH)3,灼燒生成氧化鋁,電解氧化鋁生成Al和氧氣,據(jù)此答題。

(1)由流程圖可知,加NaOH溶解時(shí)Fe2O3不反應(yīng),由信息可知SiO2堿溶時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀,過(guò)濾得到的濾渣為Fe2O3、鋁硅酸鈉沉淀,故答案為:Fe2O3,鋁硅酸鈉沉淀。

(2)“堿溶時(shí)NaOH溶液與Al2O3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,故答案為:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O。

(3)加入NaHCO3溶液后,碳酸氫鈉溶液與偏鋁酸鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為:HCO3-+AlO2-+H2O=CO32-+Al(OH)3,故答案為:HCO3-+AlO2-+H2O=CO32-+Al(OH)3↓。

(4)由于氧化鋁的熔點(diǎn)高,加入冰晶石作助熔劑,降低三氧化鋁的熔點(diǎn),減少能耗,故答案為:助熔劑。

(5)①鎂、鋁都是活潑的金屬單質(zhì),容易被空氣中的氧氣氧化,通入氬氣作保護(hù)氣,以防止二者被氧化,故答案為:保護(hù)氣。

②鎂鋁合金中的鎂和鋁都能與鹽酸反應(yīng)生成H2,反應(yīng)方程式為:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,1molMg17Al12與鹽酸反應(yīng)生成氫氣的物質(zhì)的量為17mol+12mol×3/2=35mol,鎂鋁合金中只有鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣,反應(yīng)方程式為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,1molMg17Al12與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣的物質(zhì)的量為12mol×3/2=18mol,所以生成的氫氣在相同條件下的體積比為35:18,故答案為:35:18。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素;衔顳C的晶體為離子晶體,D的二價(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。AC2為非極性分子。B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24,ECl3能與B、C的氫化物形成六配位的配合物,且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2 :1,三個(gè)氯離子位于外界。請(qǐng)根據(jù)以上情況,回答下列問(wèn)題:

(1)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>________。

(2)B的氫化物分子的空間構(gòu)型是________,其中心原子采取________雜化。

(3)寫(xiě)出化合物AC2的電子式________;一種由B、C組成的化合物與AC2互為等電子體,其化學(xué)式為______________

(4)E的核外電子排布式是________,ECl3形成的配合物的化學(xué)式為________。

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【題目】在嚴(yán)格無(wú)氧的條件下,堿與亞鐵鹽溶液反應(yīng)生成白色膠狀的 Fe(OH)2,在有氧氣的情況下迅速 變?yōu)榛揖G色,逐漸形成紅褐色的氫氧化鐵,故在制備過(guò)程中需嚴(yán)格無(wú)氧現(xiàn)提供制備方法如下:

方法一:用 FeSO4 溶液與用不含 O2 的蒸餾水配制的 NaOH 溶液反應(yīng)制備。

(1)配制 FeSO4 溶液時(shí)需加入鐵粉的原因是_____;除去蒸餾水中溶解的 O2常采用_____的方法。

(2)生成白色 Fe(OH)2 沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含 O2 NaOH 溶液,插入 FeSO4 溶液液面下,再擠出 NaOH 溶液。這樣操作的理由是_____。

方法二:

在如圖裝置中,用 NaOH 溶液、鐵屑、稀 H2SO4 等試劑制備。

(1)在試管Ⅰ里加入的試劑是_____;

(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是_____;

(3)為了制得白色 Fe(OH)2 沉淀,在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑,打開(kāi)止水夾,塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟 _____。

(4)這樣生成的 Fe(OH)2 沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色其理由是_________________________。

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【題目】對(duì)物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)的下列說(shuō)法不正確的是

A. 具有4原子共線的可能含碳碳三鍵

B. 具有4原子共面一定含醛基

C. 具有6原子共面的可能含碳碳雙鍵

D. 具有12原子共面的可能含苯環(huán)

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【題目】下列說(shuō)法正確的是

A.硫酸、純堿、硝酸鈉和生石灰分別屬于酸、堿、鹽和氧化物

B.根據(jù)元素種類(lèi)的多少將物質(zhì)分為純凈物和混合物

C.通常情況下,若發(fā)生反應(yīng)A2 + 2B= 2A+ B2,則氧化劑是A2

D.碳酸氫鈉在水中的電離方程式:NaHCO3=Na++H++CO32-

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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),下列說(shuō)法正確的是:

A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6L四氯化碳含有的分子數(shù)為0.25NA

B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LCH4中含有的分子總數(shù)為5NA

C.常溫常壓下,14g氮?dú)夂械脑訑?shù)為NA

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,鋁跟鹽酸溶液反應(yīng)生成1mol氫氣時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA

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【題目】二氧化硅晶體是空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),如圖所示。下列關(guān)于二氧化硅晶體的說(shuō)法中不正確的是( )

A. 1 mol SiO2晶體中含2 mol Si—O鍵 B. 晶體中Si、O原子個(gè)數(shù)比為1:2

C. 晶體中Si、O原子最外電子層都滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) D. 晶體中最小環(huán)上的原子數(shù)為12

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【題目】已知有關(guān)熱化學(xué)方程式為:

① 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol;

② 3H2(g)+N2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol;

③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol;

④ N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=QkJ/mol;

(1)Q=___________。

(2)向某密閉容器中充入amolNH3、bmolO2后,測(cè)得反應(yīng)體系中某種量值X與壓強(qiáng)P、溫度T之間的變化如圖1所示,圖2表示溫度為T(mén)2時(shí),當(dāng)容器為1L恒容密閉容器時(shí),容器中NH3的平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)開(kāi)始時(shí)兩種反應(yīng)物的投料之比(用M表示)的關(guān)系。

①若X表示NH3的百分含量,則T2_____T1(填>、<、無(wú)法確定);d、e兩點(diǎn)的正反應(yīng)的平衡常數(shù)K(d)_____K(e)。

②X還可以表示_____________。

a.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量 b.NO的產(chǎn)率 c.△H值

③M=__________(用含a、b的式子表示,后同),若f點(diǎn)M=1.25,則此時(shí)O2的轉(zhuǎn)化率為_________

(3)有科學(xué)家電解原理獲得高產(chǎn)率的合成氨,則陰極上的電極反應(yīng)式為(已知電解質(zhì)能傳遞H+)_______________。

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【題目】甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol·L1的鹽酸和NaOH溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后,測(cè)得生成的氣體體積比為V()∶V()1:2,則加入鋁粉的質(zhì)量為( )

A. 1.8 g B. 2.7 g C. 3.6 g D. 5.4 g

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