【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。

請回答下列問題:

1)固體a的化學式為___。

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)量分數(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11,則投料時鋁土礦中的Al2O3H2SO4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 543.5 310

【解析】

(1) 鋁土礦用鹽酸溶解,Al2O3、Fe2O3反應得到AlCl3、FeCl3SiO2不與鹽酸反應,過濾得到固體aSiO2,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=Al2SO43+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)設制得的Al2SO43NH4AlSO4212H2O的物質(zhì)的量都是1 mol,根據(jù)Al3+SO42-守恒計算。

(1)由上述分析可知,固體a的化學式為SiO2,故答案為:SiO2;

(2) 鋁土礦用鹽酸溶解,Al2O3Fe2O3反應得到AlCl3、FeCl3,SiO2不與鹽酸反應,過濾得到固體aSiO2,濾液中含有AlCl3、FeCl3及剩余的HCl,再加入過量的燒堿,反應得到氫氧化鐵沉淀、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)量分數(shù)98%的硫酸(密度1.84gcm3),故答案為:543.5

(4)設制得的Al2(SO4)3NH4Al(SO4)2·12H2O的物質(zhì)的量都是1mol,則Al3+3mol, SO425mol,根據(jù)Al3+SO42守恒可得,加入Al2O3H2SO4的物質(zhì)的量之比為1.5:5=3:10,故答案為:3:10

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【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屬于縮聚反應

BA生成C的反應屬于加成反應

CA生成D的反應屬于取代反應

D.烴A的結(jié)構(gòu)簡式為CH2===CH2

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【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的主要成分能導電,可制備光導纖維

B. “酸浸”主要反應的離子方程式為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

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【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.圖中三點對應離子積關(guān)系:B>C>A

D.當處在B點時,將pH=3的硫酸與pH=11KOH溶液等體積混合后,溶液顯中性

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【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等方法來制取合成氣。

1)在150℃時2L的密閉容器中,將2molCH42molH2O(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從反應開始至平衡,用氫氣的變化量來表示該反應速率v(H2)=__。

②在該溫度下,計算該反應的平衡常數(shù)K=__。

③下列選項中能表示該反應已達到平衡狀態(tài)的是__。

A.v(H2)=3v(CO)

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方程式為2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3g+H2O(g) H=bkJ/mol。有研究者在催化劑(Cu—Zn—Al—OA12O3)、壓強為5.OMPa的條件下,由H2CO直接制備甲醚,結(jié)果如圖所示。

290℃前,CO轉(zhuǎn)化率和甲醚產(chǎn)率的變化趨勢不一致的原因是__;

b__0,(填“=”)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.φφ C.ννν D.PP=P

容器

體積

起始物質(zhì)

平衡時NH3的物質(zhì)的量

平衡時N2

體積分數(shù)

反應開始時的速率

平衡時容器內(nèi)壓強

1L

1molN2+3molH2

1.6mol

φ

ν

P

1L

2molN2+6molH2

n1mol

φ

ν

P

2L

2molN2+6molH2

n2mol

φ

ν

P

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】用水稀釋0.1mol·L-1氨水,溶液中隨著水量的增加而增大的是(

A.

B.

C.

D.c(H+)·c(OH-)

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】pH2的兩種一元酸xy,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(c0.1 mol·L1)pH7。消耗NaOH溶液的體積為VxVy(   )

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

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【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218,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34

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

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【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.鑒別只能用金屬鈉

查看答案和解析>>

同步練習冊答案