【題目】鋁酸鈣(mCaO·nAl2O3)是一系列由氧化鈣和氧化鋁在高溫下燒結而成的無機化合物,被應用于水泥和滅火材料中,工業(yè)上用石灰石(主要成分為CaCO3和MgCO3)和鋁土礦(主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2等)制備鋁酸鈣的流程如圖:
回答下列問題:
(1)固體B的主要成分是__(填化學式);一系列操作包括過濾、洗滌、干燥,洗滌過程應如何操作?__。
(2)向濾液中通入CO2和NH3的順序為__,其理由是__。
(3)溶液D轉化為Al(OH)3;離子方程式是__。
(4)常溫下,用適量的NH4Cl溶液浸取煅粉后,若要保持濾液中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,則溶液的pH應大于__[已知:Mg(OH)2的K=5×10-12]。
(5)假設上述過程每一步均完全反應,最終得到的鋁酸鈣(3CaO·7Al2O3)的質(zhì)量剛好等于原鋁土礦的質(zhì)量,該鋁土礦中Al的質(zhì)量分數(shù)為__(計算結果保留三位有效數(shù)字)。
【答案】Fe2O3 向漏斗中加水至浸沒固體,待水自然流盡后,重復此操作2~3次 先通NH3,后通CO2 NH3易溶于水且可提供堿性環(huán)境,更有利于吸收CO2參加反應(合理即可) Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+ 11 42.9%
【解析】
工業(yè)上用石灰石(主要成分為CaCO3和MgCO3)高溫煅燒,生成煅粉的主要成分為CaO和MgO,加入NH4Cl溶液,MgO最后轉化為Mg(OH)2沉淀,CaO轉化為CaCl2,通入NH3、CO2后,生成CaCO3沉淀。鋁土礦(主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2等)中加入足量NaOH溶液,Al2O3、SiO2都發(fā)生反應,生成NaAlO2、Na2SiO3進入溶液A,Fe2O3不溶而成固體B;溶液A中加入鹽酸,Na2SiO3轉化為H2SiO3沉淀(固體C),NaAlO2轉化為AlCl3(溶液D);溶液D中通入NH3或加入氨水,生成Al(OH)3沉淀和溶液E(NH4Cl);Al(OH)3沉淀受熱分解生成Al2O3,Al2O3與CaCO3高溫反應生成鋁酸鈣。
(1)由以上分析可知,固體B的主要成分是Fe2O3;一系列操作包括過濾、洗滌、干燥,洗滌過程中,注意選擇洗滌劑(難溶于水,用水洗)、加入量及操作方法,具體操作為:向漏斗中加水至浸沒固體,待水自然流盡后,重復此操作2~3次。答案為:Fe2O3;向漏斗中加水至浸沒固體,待水自然流盡后,重復此操作2~3次;
(2)因為CO2在水中的溶解度不大,若先通CO2,即便NH3的溶解度大,但最終生成的CaCO3也不會太多,所以應向濾液中先通入NH3,后通入CO2,因為NH3易溶于水且可提供堿性環(huán)境,更有利于吸收CO2參加反應(合理即可)。答案為:先通NH3,后通CO2;NH3易溶于水且可提供堿性環(huán)境,更有利于吸收CO2參加反應(合理即可);
(3)溶液D中通入NH3或加入氨水,生成Al(OH)3沉淀和NH4Cl溶液,反應的離子方程式是Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+。答案為:Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+;
(4) K=5×10-12= c(Mg2+)×c2(OH-),c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,則c(OH-)>1×10-3mol·L-1,pH=-lgc(H+)>11。答案為:11;
(5)假設鋁酸鈣(3CaO·7Al2O3)為1mol,則質(zhì)量為3×56+7×102=882g,原鋁土礦的質(zhì)量為882g,該鋁土礦中Al的質(zhì)量分數(shù)為=42.9%。答案為:42.9%。
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【題目】圖1表示:以相同的滴速分別向同體積的蒸餾水和0.1 mol/L CuSO4溶液中滴入NaCl溶液,氯離子濃度隨氯化鈉加入量的變化關系。圖2表示:CuCl2溶液中氯離子濃度隨溫度變化關系。結合信息,下列推斷不合理的是
已知:CuSO4溶液中存在平衡X:Cu2++4H2O[Cu(H2O)4]2+(藍色)
CuCl2溶液呈綠色,溶液中存在平衡Y:4Cl-+[Cu(H2O)4]2+[CuCl4]2-+4H2O
A.平衡Y是圖1中兩條曲線沒有重合的主要原因
B.由圖2可知平衡Y為吸熱反應
C.平衡X是無水硫酸銅粉末和硫酸銅溶液顏色不同的原因
D.CuCl2溶液加水稀釋,溶液最終變?yōu)闇\綠色
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知:含C=C的物質(zhì)(烯烴)一定條件下能與水發(fā)生加成反應,生成醇(含羥基的烴的衍生物);有機物A-D間存在圖示的轉化關系。下列說法不正確的是
A.D結構簡式為CH3COOCH2CH3B.A能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C.B與乙酸發(fā)生了取代反應D.可用B萃取碘水中的碘單質(zhì)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】對于反應2SiHCl3(g)= SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH1=+48 kJ·mol-1,采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑,在323 K和343 K時SiHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示。
①343 K時反應的平衡轉化率α=_________%。平衡常數(shù)K343 K=__________(保留2位小數(shù))。
②在343 K下:要提高SiHCl3轉化率,可采取的措施是__________,要縮短反應達到平衡的時間,可采取的措施有_____________。
③比較a、b處反應速率大。υa______υb(填“大于”“小于”或“等于”)。反應速率υ=υ正υ逆=,k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分數(shù),計算a處=________(保留1位小數(shù))。
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【題目】用KOH為電解質(zhì)的循環(huán)陽極鋅空氣二次電池放電時的總反應為2Zn+O2=2ZnO,工作時,用泵將鋅粉與電解液形成的漿料輸入電池內(nèi)部發(fā)生反應,反應所生成的產(chǎn)物隨漿料流出電池后,被送至電池外部的電解槽中,經(jīng)還原處理后再送入電池;循環(huán)陽極鋅-空氣二次電池工作流程圖如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.放電時,電池正極反應為O2+4e-+2H2O=4OH-
B.放電時,電解質(zhì)中會生成少量碳酸鹽
C.電池停止工作時,鋅粉與電解質(zhì)溶液不反應
D.充電時,電解槽陰極反應為ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-
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【題目】一種藥物中間體(G)的一種合成路線如圖:
已知:
請回答下列問題:
(1)R的名稱是__;R中官能團名稱是__。
(2)M→N的反應類型是__。P的結構簡式為__。
(3)H分子式是__。
(4)寫出Q→H的化學方程式:__。
(5)T是一種與R具有相同官能團的芳香化合物(且組成元素種類相同),T的相對分子質(zhì)量比R多14。T有__種結構。其中,在核磁共振氫譜上有5組峰且峰的面積比為1:1:2:2:2的結構簡式可能有__。
(6)以1,5-戊二醇()和硝基苯為原料(其他無機試劑自選)合成,設計合成路線:__。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素,A、B、C、D、E是由上述四種元素中的一種或幾種組成的物質(zhì)。已知A、B分子中分別含有18、10個電子,E為單質(zhì),D有漂白性。五種物質(zhì)間的轉化關系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.四種元素簡單離子半徑比較:W>Y>Z>X
B.Y的氫化物與Y的最高價氧化物的水化物反應生成鹽
C.X、Y、W組成的化合物中一定既有離子鍵又有極性鍵
D.W是所在周期中原子半徑最小的元素
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以下是中學化學常見的四個裝置,下列關于這些裝置說法正確的是
A.裝置在使用過程中,電池內(nèi)部電子從Ag2O 極通過隔板移向鋅粉
B.裝置在使用過程中,電池外殼會逐漸變薄,容易出現(xiàn)漏液
C.裝置在使用過程中,電解質(zhì)溶液的 pH 不會發(fā)生變化
D.裝置在使用過程中,陽極可以一直使用,不需要更換
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【題目】298K時,在20.0mL0.10mol·L-1氯水中滴入0.10mol·L-1的鹽酸,溶液的pH與所加鹽酸的體積關系如圖所示。己知0.10mol·L-1氨水的電離度為1.32%,下列有關敘述正確的是
A. 該滴定過程應該選擇酚酞作為指示劑
B. M點對應的鹽酸體積為20.0mL
C. M點處的溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
D. N點處的溶液中pH<12
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