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【題目】工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等雜質）制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下：

已知：

物質

SiCl4

AlCl3

FeCl3

FeCl2

NaCl

沸點/℃

57.6

180（升華）

300（升華）

1023

801

回答下列問題：

（1）高溫反應前，常在800℃焙燒鋁土礦，使固體中水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，其作用是 ___（只要求寫出一種）。

（2）高溫反應后，鋁土礦中的氧化物均轉變?yōu)橄鄳穆然铮葾l2O3、C和Cl2反應生成AlCl3的化學方程式為 。

（3）氣體II的主要成分除了Cl2外，還含有 。氣體II常用過量冷的NaOH溶液吸收，吸收液中含有的陰離子主要有 。

（4）工業(yè)上為了降低生產成本，生產過程中需要控制加入鋁粉的量，“廢渣”的主要成分是 。

（5）AlCl3和NaCl的熔融鹽常用于鍍鋁電解池，電鍍時AlCl－4和Al2Cl－7兩種離子在電極上相互轉化，其它離子不參與電極反應，電鍍時陰極的電極反應式為 。

【答案】（1）增大固體表面積，加快反應速率（或除去水，高溫下生成的AlCl3水解）

（2）Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO

（3）CO、SiCl4；Cl－、ClO－、SiO32－、OH－

（4）FeCl2、NaCl

（5）4Al2Cl7－+3e－=Al+7AlCl4－

【解析】

試題分析：根據(jù)題給化學工藝流程分析，鋁土礦（主要成分為Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等雜質）在950℃下，與足量焦炭、Cl2和O2反應生成氣體Ⅰ：AlCl3、 FeCl3 、SiCl4和CO；將氣體Ⅰ在100℃下冷凝，結合題給物質的沸點數(shù)據(jù)知氣體Ⅱ的成分為Cl2、SiCl4和CO，固體為氯化鋁和氯化鐵的混合物；為防止氯化鋁和氯化鐵的升華，向固體中加入氯化鈉，熔化的氯化鐵、氯化鋁和氯化鈉的液態(tài)混合物；為防止氯化鐵的升華，向液態(tài)混合物中加入適量鋁粉，氯化鐵轉化為氯化亞鐵，冷卻，然后在300℃下升華得氯化鋁成品，廢渣為氯化鈉和氯化亞鐵。據(jù)此作答。

（1）高溫反應前，在800℃焙燒鋁土礦，使固體中水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，其作用是增大固體表面積，加快反應速率（或除去水，防止高溫下生成的AlCl3水解）。

（2）高溫下，由Al2O3、C（足量）和Cl2反應生成AlCl3和CO，化學方程式為

Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO。

（3）氣體II的主要成分除了Cl2外，還含有CO、SiCl4。氣體II常用過量冷的NaOH溶液吸收，發(fā)生的反應為：Cl2+2NaOH ==NaCl+NaClO+H2O、SiCl4+6NaOH ==Na2SiO3+NaCl+3H2O，吸收液中含有的陰離子主要有Cl－、ClO－、SiO32－、OH－。

（4）液體混合物中加入適量鋁粉，發(fā)生反應：Al+3FeCl3==AlCl3+3FeCl2，“廢渣”的主要成分是FeCl2、NaCl。

（5）AlCl3和NaCl的熔融鹽常用于鍍鋁電解池，電鍍時陰極發(fā)生還原反應生成鋁單質，電極反應式為4Al2Cl7－+3e－=Al+7AlCl4－。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】[化學——選修5：有機化學基礎]

F、G都是常見的高分子材料，以下是由丙烯合成F、G的流程圖。

（1）E的化學名稱是 ，所含官能團是 。

（2）G的結構簡式是 。

（3）A→B的化學方程式是 ，該反應類型是 。

（4）由CH3CH=CH2生成F的化學方程式是 ，該反應類型是 。

（5）在一定條件下，兩分子E脫去兩分子水形成一種六元環(huán)狀化合物，該化合物的結構簡式是 。

（6）C的同分異構體有多種，請分別寫出符合下列條件有機物的結構簡式：

①能與NaHCO3溶液反應的是 ；

②能發(fā)生水解反應的是 。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】已知銅元素能形成多種化合物。

（1）寫出基態(tài)Cu的M能層的電子排布式 ，Cu同周期的元素中，與銅原子最外層電子數(shù)相等的元素還有 (填元素符號)

（2）CuSO4·5H2O也可寫成[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其結構示意圖如右圖所示：該晶體中所含元素電負性由大到小順序是 ，該晶體屬于 晶體，該晶體中由水分子參與形成的作用力有 。

（3）Cu2+能與NH3、Cl－等形成配位數(shù)為4的配合物，已知[Cu(NH3)4]2+具有對稱的空間構型，[Cu(NH3)4]2+中的兩個NH3被兩個Cl－取代，能得到兩種不同結構的產物，則[Cu(NH3)4]2+的空間構型為 ，NH3的VSEPR 模型為 。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下表是元素周期表的一部分，針對表中用字母標出的元素，回答下列問題：

（除特別注明外，其它一律用化學式表示）

（1）在這些元素中，化學性質最不活潑的是： （填具體元素符號，下同），其原子結構示意圖為 。元素K名稱為 在周期表中的位置 。

（2）最高價氧化物水化物中堿性最強的化合物的電子式是： 。]

（3）某元素二價陽離子的核外有10個電子，該元素是 （填元素名稱）

（4）G、H、I形成的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性由強到弱的順序

（5）F、H、J的最高價氧化物對應水化物的酸性由強到弱的順序 。

（6）I、J、K三種元素形成的離子，離子半徑由大到小的順序是 。

（7）元素I的氫化物的結構式為 ；該氫化物常溫下和元素K的單質反應的化學方程式為 。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某學生研究小組欲探究CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產生的藍綠色沉淀組成，小組進行下列實驗探究。

【提出假設】

假設1：沉淀為Cu(OH)2

假設2：沉淀為

假設3：沉淀為堿式碳酸銅[化學式可表示為nCuCO3mCu(OH)2]

【查閱資料】無論是哪一種沉淀受熱均易分解（假設均不含結晶水）。

【物質成分探究】

步驟1：將所得懸濁液過濾，用蒸餾水洗滌，再用無水乙醇洗滌

步驟2：甲同學取一定量固體，用氣密性良好的右圖裝置（夾持儀器未畫出）進行定性實驗。

請回答下列問題：

（1）假設2中的沉淀為 。

（2）假設1中沉淀為Cu(OH)2的理論依據(jù)是 。

（3）無水乙醇洗滌的目的____ __。

（4）若反應后A中藍綠色固體變黑，C中無明顯現(xiàn)象，證明假設______（填寫序號）成立。

（5）乙同學認為只要將上圖中B裝置的試劑改用 試劑后，便可驗證上述所有假設。

（6）乙同學更換B試劑后驗證假設3成立的實驗現(xiàn)象是 。

（7）在假設3成立的前提下，某同學考慮用Ba(OH)2代替Ca(OH)2，測定藍綠色固體的化學式，若所取藍綠色固體質量為27.1g，實驗結束后裝置B的質量增加2.7g，C中的產生沉淀的質量為19.7g。則該藍綠色固體的化學式為 。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某溶液中只可能含有下列離子中的幾種（不考慮溶液中含有的較少的H+和OH-）：Na+、NH4+、SO42-、CO32-、NO3-。取200 mL該溶液，分為兩等份分別做下列實驗。實驗1：第一份加入足量的燒堿并加熱，產生的氣體在標準狀況下為224 mL。實驗2：第二份先加入足量的鹽酸，無現(xiàn)象，再加足量的BaCl2溶液，得固體2.33g。下列說法正確的是

A．該溶液中可能含有Na+

B．該溶液中肯定含有NH4+、SO42-、CO32-、NO3-

C．該溶液中一定不含NO3-

D．該溶液中一定含Na+，且c(Na+) ≥ 0.1 mol·L-1

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】一定條件下，向2L密閉容器中加入2molN2和10molH2，發(fā)生反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。2min時測得剩余N2為1mol，此時表示的化學反應速率正確的是( )

A．v(N2)＝0.25mol·Lˉ1·minˉ1 B．v(H2)＝0.5mol·Lˉ1·minˉ1

C．v(NH3)＝1mol·Lˉ1·minˉ1 D．v(NH3)＝0.25mol·Lˉ1·minˉ1

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某實驗組為研究“不同條件”對化學平衡的影響情況，進行了如下實驗：一定條件下，向一個密閉容器中加入0.30molX、0.10molY和一定量的Z三種氣體，甲圖表示發(fā)生反應后各物質濃度（c）隨時間（t）的變化〔其中t0～t1階段c(Z)未畫出〕。乙圖表示化學反應速率（v）隨時間（t）的變化，四個階段都只改變一種條件（催化劑、溫度、濃度、壓強，每次改變條件均不同），已知t3～t4階段為使用催化劑。

回答下列問題：

（1）若t1=5 min，則t0～t1階段以X濃度變化表示的反應速率為v(X)= 。

（2）在t2～t3階段Y的物質的量減小，則此階段開始時v正 v逆（填“>”、“=”或“<”）。

（3）t4～t5階段改變的條件為 ，此階段的平衡常數(shù)K = 。

（4）t5～t6階段容器內Z的物質的量共增加0.10 mol，在反應中熱量變化總量為a kJ，寫出該反應的熱化學方程式 。在乙圖Ⅰ～Ⅴ處平衡中，平衡常數(shù)最大的是 。

（5）若起始實驗條件不變，重新向該容器中加入0.60 mol X、0.20 mol Y和0.080 mol Z，反應至平衡狀態(tài)后X的轉化率= 。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】硫酸性質是中學化學學習的重點。請回答下列問題：

（1）中學化學中利用物質與濃硫酸共熱可制備SO2氣體，寫出用濃硫酸還可制備不同類別的氣體的名稱： （寫一種）。

（2）某化學興趣小組為探究銅與濃硫酸的反應以及SO2的性質，用下圖所示裝置進行有關實驗。

①裝置B的作用是貯存多余的氣體。B中應放置的液體是_______（填序號）。

a．飽和Na2SO3溶液 b．酸性 KMnO4溶液

c．濃溴水 d．飽和NaHSO3溶液

②反應完畢后，燒瓶中還有一定量的余酸，使用足量的下列藥品不能用來證明反應結束后的燒瓶中的確有余酸的是____ （填序號）。

a．Fe粉 b．BaCl2溶液 c．CuO d．Na2CO3溶液

③實驗中某學生向A中反應后溶液中通入一種常見氣體單質，使銅片全部溶解且僅生成硫酸銅溶液，該反應的化學方程式是______ ____。

④為驗證二氧化硫的還原性，C中盛有氯水，充分反應后，取C中的溶液分成三份，分別進行如下實驗：

方案I：向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成

方案Ⅱ：向第二份溶液加入品紅溶液，紅色褪去

方案Ⅲ：向第三份溶液加入BaCl2溶液，產生白色沉淀

上述方案中合理的是 (填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)；C中發(fā)生反應的離子方程式為 。D中盛有氫氧化鈉溶液，當通入二氧化硫至試管D中溶液顯中性時，該溶液中c(Na+)= （用含硫微粒濃度的代數(shù)式表示)。

(3)利用FeCl3溶液的氧化性也可以吸收SO2。

①該反應的離子方程式是 。檢驗FeCl3是否完全被還原的方法為 。

②為驗證FeCl3溶液與SO2的反應：同學們將SO2通入0.05 mol·L-1 FeCl3溶液中, 溶液很快由黃色變?yōu)榧t褐色; 將溶液長時間放置后, 最終變?yōu)闇\綠色。 關于紅褐色液體, 以下是同學們的分析推測及實驗。

分析推測

實驗步驟及現(xiàn)象

甲: 生成了Fe(OH) 3膠體

乙: 經查閱資料, 可能發(fā)生反應: Fe3++6SO2 Fe(SO2)63+ (反應b)

ⅰ. 制備Fe(OH) 3膠體并檢驗

ⅱ. 分別向Fe(OH) 3膠體和該紅褐色液體中加入適量鐵粉, 振蕩后前者不變色, 后者變?yōu)闇\綠色

利用膠體的 (填性質) 可以檢驗步驟ⅰ中是否得到了Fe(OH) 3膠體。

根據(jù)反應b, 說明步驟ⅱ中液體顏色變化的原因是 (用離子方程式結合必要的文字說明) 。

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