题目内容
【题目】从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)固体A的主要成分是________(写名称);
(2)铝土矿与过量烧碱反应的离子方程式为______、______;
(3)电解熔融氧化铝可制得两种单质,写出该反应化学方程式__________;
(4)写出滤液D和过量CO2反应的离子方程式__________;
(5)指出流程乙的一个缺点是____________;
(6)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X.已知每转移6.02×1023个电子,有0.5mol化合物X生成,此反应的化学方程式________________。
【答案】二氧化硅 SiO2+2OH-=+H2O Al2O3+2OH-=+H2O 2Al2O3(熔融)4Al+ 3O2↑ +CO2+2H2O=Al(OH)3↓+ 沉淀Z中混有H2SiO3,灼烧后,氧化铝中含有二氧化硅杂质 Al2O3+N2+3C2AlN+3CO
【解析】
流程甲:铝土矿中加入过量的稀盐酸,SiO2与盐酸不反应,Al2O3、Fe2O3、MgO均可与盐酸反应生成相应的氯化物,反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;MgO+2H+=Mg2++H2O;反应液中加入过量烧碱,Al3+变为,Mg2+、Fe3+变为Mg(OH)2和Fe(OH)3沉淀,过滤后,滤液中通入足量的二氧化碳气体,生成了Al(OH)3沉淀;反应方程式为+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+。流程乙:铝土矿中加入过量的氢氧化钠溶液,Fe2O3、MgO与氢氧化钠不反应,SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠,过滤,滤液中通入足量的二氧化碳,反应生成了Al(OH)3沉淀和硅酸。
(1)根据分析,固体A的主要成分是二氧化硅;
(2)铝土矿中Al2O3、SiO2均与强碱反应,生成偏铝酸盐和硅酸盐,反应的离子方程式分别为:Al2O3+2OH-=+H2O、SiO2+2OH-=+H2O;
(3)电解熔融氧化铝可制得金属铝和氧气,反应化学方程式2Al2O3(熔融)4Al+ 3O2↑;
(4)向滤液D中通入足量的二氧化碳气体,生成了Al(OH)3沉淀,反应的离子方程式为+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+;
(5)SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠,过滤,滤液中通入足量的二氧化碳,反应生成了Al(OH)3沉淀和硅酸,灼烧后,得到氧化铝和二氧化硅,即氧化铝中含有二氧化硅杂质;
(6)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X,根据元素守恒可以知道X中应含有氧元素和碳元素,已知每转移6.02×1023个电子即1mol电子,有0.5mol化合物X生成,由电子转移守恒,可得在X
【题目】(1)将一定量的N2(g)和H2(g)放入2L的密闭容器中,在500℃、2×107Pa下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
①在反应体系中加入催化剂,反应速率______,该反应的反应热_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②5分钟后达到平衡,测得N2为0.2 mol,H2为0.6 mol,NH3为0.2 mol。氮气的平均反应速率υ(N2)=_________,H2的转化率为______(保留小数点后一位)。
③欲提高②容器中H2的转化率,下列措施可行的是________。
A.把气体的体积压缩至1L B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂 D.液化生成物分离出氨
(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生下列反应:2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) H=akJ/mol,进一步研究NH3生成量与温度关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下:
T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
此合成反应的a_________0。(填“大于”、“小于”或“等于”)