【題目】鋁是一種應用廣泛的金屬,在工業(yè)上用和冰晶石混合熔電解制得。
Ⅰ.鋁土礦的主要成分是和等。從鋁土礦中提煉的流程如下:
(1)寫出反應1中涉及的任意一個化學方程式______;
(2)濾液Ⅰ中加入的CaO生成的沉淀是_____,已知氣體A在標準狀況下的密度為1.96g/L,反應2的離子方程式為______;
Ⅱ.以螢石和純堿為原料制備冰晶石的流程如下:
(3)螢石的電子式______;
(4)若E為硫酸鈣,D為最穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物,則化合物C是______,寫出由D制備冰晶石的化學方程式_______;
(5)工業(yè)電解制鋁若以石墨為電極,陽極產生的混合氣體的成分是_______。
【答案】2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O或2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O CaSiO3 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32- 濃硫酸 12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O O2、CO2(CO)
【解析】
Ⅰ.鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等,加入氫氧化鈉溶液氧化鋁溶解,過濾得到濾液偏鋁酸鈉溶液,二氧化硅溶解生成硅酸鈉溶液,加入氧化鈣生成氫氧化鈣,和硅酸鈉反應生成硅酸鈣沉淀,過濾得到偏鋁酸鈉溶液,通入氣體A得到氫氧化鋁沉淀,煅燒氫氧化鋁得到氧化鋁;
Ⅱ.根據原子守恒,氟化鈣和濃硫酸加熱反應生成氟化氫氣體和硫酸鈣,氟化氫和碳酸鈉、氫氧化鋁反應生成冰晶石(六氟合鋁酸鈉)。電解氧化鋁陽極生成氧氣,據此解答。
I.(1)二氧化硅與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉與水,反應方程式為:2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,氧化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與水,反應方程式為:2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O,
故答案為:2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O或2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O;
(2)濾液Ⅰ中含有硅酸鈉、偏鋁酸鈉,加入CaO,生成氫氧化鈣,氫氧化鈣與硅酸鈉反應生成硅酸鈣沉淀;由工藝流程可知,B為氫氧化鋁,A與偏鋁酸鈉溶液反應生成Al(OH)3沉淀,氣體A在標準狀況下的密度為1.96g/L,氣體A的摩爾質量為1.96g/L×22.4L/mol=44g/mol,故氣體A為二氧化碳,濾液Ⅱ主要是偏鋁酸鈉,偏鋁酸鈉溶液通入二氧化碳,生成氫氧化鋁與碳酸鈉,反應的離子方程式為:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-,
故答案為:CaSiO3;2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-;
II.(3)CaF2為離子化合物,電子式為,
故答案為:;
(4)由工藝流程可知,E為硫酸鈣,D為最穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物,D是HF,故C為濃硫酸;根據元素守恒,可知HF與碳酸鈉、氫氧化鋁反應生成冰晶石,同時生成二氧化碳、水,反應方程式為:12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O,
故答案為:濃硫酸;12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O;
(5)工業(yè)電解制鋁若以石墨為電極,陽極反應式為2O2--4e-=O2↑,高溫下C與O2反應生成CO2或CO,則陽極產生的混合氣體的成分是 O2、CO2(CO)。
故答案為: O2、CO2(CO)。
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【題目】將圖1所示的裝置中鹽橋換成銅導線與兩石墨棒連接得到圖2所示裝置,并將NaCl溶液換為HCl溶液,發(fā)現電流表指針仍然有偏轉,下列說法正確的是( 。
A. 圖1鹽橋中的陽離子移向甲裝置
B. 兩圖都是將化學能轉變成電能的裝置
C. 圖2中乙裝置總反應的離子方程式:Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑
D. 圖2中電子流向為Fe→電流計石墨→石墨b→石墨c→Fe
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】信息時代產生的大量電子垃圾對環(huán)境構成了極大的威脅。某“變廢為寶”學生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物,并設計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線:
請回答下列問題:
(1)第①步Cu與酸反應的離子方程式為__________;得到濾渣1的主要成分為__________。
(2)第②步中加H2O2的作用是__________,使用H2O2的優(yōu)點是__________;調溶液pH的目的是使__________生成沉淀。
(3)第③步所得CuSO4·5H2O制備無水CuSO4的方法是__________。
(4)由濾渣2制取Al2(SO4)3·18H2O,探究小組設計了三種方案:
甲:濾渣2酸浸液 Al2(SO4)3·18H2O
乙:濾渣2酸浸液 濾液Al2(SO4)3·18H2O
丙:濾渣2濾液 溶液Al2(SO4)3·18H2O
上述三種方案中,__________方案不可行,原因是__________;
從原子利用率角度考慮,__________方案更合理。
(5)探究小組用滴定法測定CuSO4·5H2O(Mr=250)含量。取ag試樣配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干擾離子后,用cmol·L-1EDTA(H2Y2-)標準溶液滴定至終點,平均消耗EDTA溶液bmL。滴定反應為:Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+
①寫出計算CuSO4·5H2O質量分數的表達式ω=__________;
②下列操作會導致含量的測定結果偏高的是______。
a 未干燥錐形瓶
b 滴定終點時滴定管尖嘴中產生氣泡
c 未除凈可與EDTA反應的干擾離子
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【題目】聯合國宣布2019年為“國際化學元素周期表年”,F有四種不同主族短周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次遞增,X與Y形成的化合物是光合作用的原料之一,Z、W處于同周期且族序數相差6。下列說法正確的是
A. 元素非金屬性:
B. Y和Z形成的化合物中只存在離子鍵
C. Z、W的簡單離子半徑:
D. 只有W元素的單質可用于殺菌消毒
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【題目】以黃銅礦(CuFeS2)、FeCl3和乳酸[CH3CH(OH)COOH]為原料可制備有機合成催化劑CuCl和補鐵劑乳酸亞鐵{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。其主要實驗流程如下:
(1) FeCl3溶液與黃銅礦發(fā)生反應的離子方程式為___________________________________________。
(2)向溶液1中加入過量鐵粉的目的是_______________________________________________。
(3)過濾后得到的FeCO3固體應進行洗滌,檢驗洗滌已完全的方法是__________________________。
(4)實驗室制備乳酸亞鐵的裝置如圖所示。
①實驗前通入N2的目的是_______________________________________。
②某興趣小組用KMnO4滴定法測定樣品中Fe2+含量進而計算產品中乳酸亞鐵的質量分數,結果測得產品的質量分數總是大于100%,其原因可能是_______________________________________________。
(5)已知:
①CuCl為白色晶體,難溶于水和乙醇,在空氣中易氧化;可與NaCl溶液反應,生成易溶于水的NaCuCl2。
②NaCuCl2可水解生成CuCl,溫度、pH對CuCl產率的影響如圖所示。
由CuCl(s)、S(s)混合物提純CuCl的實驗方案為:將一定量的混合物溶于飽和NaCl溶液中,________________________________________________________________________。(實驗中須使用的試劑有:飽和NaCl溶液,0.1 mol·L-1 H2SO4、乙醇;除常用儀器外須使用的儀器有:真空干燥箱)。
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【題目】25℃下列四種溶液:①c(H+)=1mol·L-1的醋酸②0.1mol·L-1的鹽酸③0.01mol·L-1的NaOH溶液④c(OH-)=10-3mol·L-1氨水溶液。由水電離出的氫離子濃度之比為( )
A. 14∶13∶2∶3 B. 0∶1∶12∶11 C. 14∶13∶12∶11 D. 1∶10∶100∶1000
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【題目】下列指定反應的化學用語表達正確的是( )
A | 質子交換膜氫氧燃料電池的負極反應 | O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ |
B | 用鐵電極電解飽和食鹽水 | 2Cl﹣+2H2O=Cl2↑+H2↑+20H﹣ |
C | 鍋爐水垢中的CaSO4用飽和Na3CO3溶液浸泡 | CO32﹣+CaSO4=CaCO3+SO42﹣ |
D | KClO堿性溶液與Fe(OH)3反應制取K2FeO4 | 3ClO﹣+2Fe(OH)3=2FeO43﹣+3Cl﹣+4H++H2O |
A. AB. BC. CD. D
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【題目】有關下列四個常用電化學裝置的敘述中,正確的是( )
圖Ⅰ 堿性鋅錳電池 | 圖Ⅱ鉛硫酸蓄電池 | 圖Ⅲ 電解精煉銅 | 圖Ⅳ 銀鋅紐扣電池 |
A. 圖Ⅰ所示電池中,MnO2的作用是催化劑
B. 圖Ⅱ所示電池放電過程中,正極質量不斷增大
C. 圖Ⅲ所示裝置工作過程中,電解質溶液濃度始終不變
D. 圖Ⅳ所示電池中,放電時,負極附近溶液的pH不變
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【題目】原電池是化學對人類的一項重大貢獻。某興趣小組為研究原電池原理,設計如圖裝置:
(1)a和b不連接時,燒杯中現象是 。
(2)a和b用導線連接,Cu極為原電池_________極(填“正”或“負”),
電極反應式為: ;溶液中H+移向____________
(填“Cu”或“Zn”)極。電池總反應式為: 。
若電解質溶液改為AgNO3溶液,當轉移0.2mol電子時,則理論上Cu片質量變化為___ ___g。
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