【題目】某工廠的廢金屬屑的主要成分為鋁、鐵和銅,某化學興趣小組在學習了元素及其化合物的相關知識后,設計了如圖1實驗流程,用該工廠的金屬廢料制取氯化鋁、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體(CuSO4·5H2O)。
請回答:
(1)鋁在周期表中位于 周期 族。
(2)步驟Ⅰ進行的實驗操作的名稱是 。
(3)寫出步驟Ⅱ反應中生成C的離子方程式: 。
(4)進行步驟Ⅱ時,該小組 用如圖2所示裝置及試劑制取CO2并將制得的氣體通入溶液A中一段時間后,觀察到燒杯中產生的白色沉淀會逐漸減少,原因是 。
(5)用固體F制備CuSO4溶液,可設計如圖3三種途徑:
寫出途徑③中反應的化學方程式: ,用途徑①制備CuSO4溶液時,混酸中硫酸和硝酸的最佳物質的量之比為 。
(6)用途徑②制備CuSO4溶液與途徑①、③相比優(yōu)點是 。
【答案】
(1)三,ⅢA ;
(2)過濾;
(3)AlO2-+ CO2 + 2H2O =Al(OH)3↓ + HCO3-;
(4)由裝置a制取的CO2中含HCl氣體,通入溶液A中會溶解Al(OH)3 ;
(5)Cu + 2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;3:2;
(6)不產生大氣污染物NO、SO2;制等量的硫酸銅,途徑②消耗酸少。
【解析】
試題分析:鋁、鐵和銅的合金中只有金屬鋁可以和氫氧化鈉之間反應生成溶液A偏鋁酸鈉,固體B是金屬鐵和金屬銅,A中通入過量的二氧化碳可以得到氫氧化鋁沉淀C和碳酸氫鈉溶液D,金屬鐵可以和硫酸之間發(fā)生反應生成硫酸亞鐵和氫氣,但是金屬銅和稀硫酸之間不反應,硫酸亞鐵溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶可以獲得綠礬晶體,金屬銅可以獲得膽礬晶體。
(1)鋁在周期表中位于第三周期第ⅢA族,故答案為:三,ⅢA;
(2)步驟Ⅰ加過量的氫氧化鈉,金屬鋁和氫氧化鈉反應,金屬鋁溶解其中生成偏鋁酸鈉溶液,金屬鐵和金屬銅不與氫氧化鈉反應,將它們分離用過濾;步驟Ⅰ過濾得到的濾液成分為偏鋁酸鈉, 故答案為:過濾;
(3)過量CO2與偏鋁酸鈉溶液反應,離子方程式為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故答案為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)進行步驟Ⅱ時,該小組用如圖2所示裝置及試劑將制得的CO2氣體通入溶液A中.一段時間后,觀察到燒杯中產生的白色沉淀逐漸減少,其原因是二氧化碳氣體中含有從鹽酸中揮發(fā)出的氯化氫氣體,氯化氫在水中溶解了部分沉淀氫氧化鋁,發(fā)生的反應為Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,故答案為:由裝置a制取的CO2中含HCl氣體,通入溶液A中會溶解Al(OH)3;
(5)途徑③中銅與濃硫酸反應生成硫酸銅的化學方程式為Cu + 2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O,用途徑①制備CuSO4溶液時,反應的化學方程式為3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O,根據離子方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O,可知混酸中硫酸和硝酸的最佳物質的量之比為(8-2):2=3:2,故答案為:Cu + 2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;3:2;
(6)用途徑②制備CuSO4溶液與途徑①、③相比優(yōu)點有不產生大氣污染物NO、SO2;制等量的硫酸銅,途徑②消耗酸少,故答案為:不產生大氣污染物NO、SO2;制等量的硫酸銅,途徑②消耗酸少。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】酸性 KMnO4 溶液能與草酸(H2C2O4)溶液反應。某化學探究小組利用反應過程中溶液紫色消失快慢的 方法來研究影響反應速率的因素。
I.實驗前首先用濃度為 0.1000 mol/L 酸性 KMnO4 標準溶液滴定未知濃度的草酸溶液。
(1)寫出滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式 。
(2)下列有關一定物質的量濃度溶液配制的說法中正確的是 。
A.把 15.8 g KMnO4 固體溶于 1 L 水中所得溶液物質的量濃度為 0.1 mol/L
B.把 0.01 mol KMnO4 固體投入 100 mL 容量瓶中加水至刻度線,充分振蕩后,濃度為 0.1 mol/L
C.需要 90 mL 0.1 mol/L 的 KMnO4 溶液,應準確稱量 KMnO4 固體 1 58 g
D.定容時仰視容量瓶頸刻度線讀數(shù),會使配制的溶液濃度偏高
II.通過滴定實驗得到草酸溶液的濃度為 0.2000 mol/L。用該草酸溶液按下表進行后續(xù)實驗(每次實驗草酸溶液的用量均為 8.00 mL)。
實驗編號 | 溫度(℃) | 催化劑用量(g) | 酸性高錳酸鉀 溶液 | |
體積(mL) | 濃度(mol/L) | |||
1 | 25 | 0.5 | 4.00 | 0.1000 |
2 | 50 | 0.5 | 4.00 | 0.1000 |
3 | 25 | 0.5 | 4.00 | 0.0100 |
4 | 25 | 0 | 4.00 | 0.1000 |
(3)寫出表中實驗 1 和實驗 2 的實驗目的: 。
(4)該小組同學對實驗 1 和實驗 3 分別進行了三次實驗,測得以下實驗數(shù)據(從混合振蕩均勻開始計時):
實驗 編號 | 溶液褪色所需時間 (min) | ||
第 1 次 | 第 2 次 | 第 3 次 | |
1 | 14.0 | 13.0 | 11.0 |
2 | 6.5 | 6.7 | 6.8 |
分析上述數(shù)據后得出“其他條件相同時,酸性高錳酸鉀溶液的濃度越小,褪色時間就越短,即反應速率就越快”的結論。甲同學認為該小組“探究反應物濃度對速率影響”的實驗方案設計中存在問題,從而得到了錯誤的實驗結論,甲同學改進了實驗方案,請簡述甲同學改進 的實驗方案______________。
(5)該實驗中使用的催化劑應選擇 MnSO4 并非 MnCl2,原因可用離子方程式表示為________。
III.工業(yè)上可用軟錳礦(主要成分為 MnO2)經下列生產過程制備高錳酸鉀。
①由軟錳礦提取得到 MnO2,然后在 MnO2、KOH 的熔融混合物中通入空氣可制得錳酸鉀(K2MnO4);
②向錳酸鉀溶液中通入CO2可獲得高錳酸鉀。
(6)第①步生產過程中,在熔融混合物中通入空氣時發(fā)生反應的化學方程式:______________。
(7)向錳酸鉀溶液中通入CO2可獲得高錳酸鉀,該反應中氧化產物與還原產物的物質的量之比為________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列有關化學用語錯誤的是 ( )
A.硫離子的核外電子排布式:1s22s22p6
B.碳原子的外圍電子軌道表示式:
C.碳﹣14的原子組成符號: C
D.Cl﹣的結構示意圖
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】設NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列有關敘述正確的是
A.標準狀況下,2.24 LCCl4含有的共價鍵數(shù)為0.4NA
B.1 molN2與4 mol H2反應生成的NH3分子數(shù)為2NA
C.1 molFe溶于過量硝酸,電子轉移數(shù)為2NA
D.34g H2O2和H2S混合物中的氫原子數(shù)為2NA
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以下是有關SO2、Cl2的性質實驗。
某小組設計如圖所示的裝置圖(圖中夾持和加熱裝置略去),分別研究SO2和Cl2的性質。
①若從左端分別通入SO2和Cl2,裝置A中觀察到的現(xiàn)象是否相同? (填“相同”或“不相同”);若D中盛銅粉,通入足量的Cl2,D中的現(xiàn)象是___________;若裝置D中裝的是五氧化二釩(催化劑),通入SO2時,打開K通入適量O2的化學反應方程式為 。
②SO2通入B中,碘水褪色,則該反應的離子方程式為 。
③E中盛有______________溶液。
某同學將足量的SO2通入一支裝有氯化鋇溶液的試管,未見沉淀生成,若向該試管中加入足量(填字母) ,則可以看到白色沉淀產生。
A.氨水 B.硝酸鈉溶液 C.氯化鈣溶液
若由元素S和O組成–2價酸根離子X,X中S和O的質量比為4∶3;當Cl2與含X的溶液完全反應后,得澄清溶液,取少量該溶液加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀產生。寫出Cl2與含X的溶液反應的離子方程式 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氨是合成硝酸、銨鹽和氮肥的基本原料,氮的氧化物是大氣的污染物,請問:
(1)氨的水溶液顯弱堿性,其原因為 (用離子方程式表示),0.1 molL-1的氨水中加入少量的NH4Cl固體,溶液的pH (填“增大”或“減小”);若加入少量的明礬,溶液中的NH4+的濃度 (填“增大”或“減小”)。
(2)硝酸銨加熱分解可得到N2O和H2O,250℃時,硝酸銨在密閉容器中分解達到平衡,該分解反應的化學方程式為 ,平衡常數(shù)表達式為 ;若有1mol硝酸銨完全分解,轉移的電子數(shù)為 mol。
(3)NOx能形成酸雨,寫出NO2轉化為HNO3的化學方程式: 。在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉化器,可有效降低NOx的排放。當尾氣中空氣不足時,NOx在催化轉化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學方程式: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列有關物質性質的比較,不正確的是( )
A. 金屬性:Al>Mg B. 穩(wěn)定性:HF>HCl
C. 酸性:HClO4>H2SO4 D. 堿性:NaOH>Mg(OH)2
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