题目内容
Ⅰ、物质的分离和提纯有多种方法。物质分离、提纯方案的设计在科学研究和工业生产中占有十分重要的地位。工业上冶炼铝的原料是铝土矿(主要成分是Al2O3,杂质为Fe2O3、SiO2等,已知SiO2是不溶于水的酸性氧化物,Fe2O3是不溶于水的碱性氧化物)。某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下:
(1)写出沉淀A的化学式:___________________________________________________。
(2)加入过量的NaOH溶液,过滤后的滤液中含有的溶质有________________________。
(3)写出由沉淀A—→Al2O3的化学方程式:________________________,通入过量CO2生成沉淀A时反应的离子方程式为_______________________________________________。
Ⅱ、按照要求回答下列问题:
A、B、C、D、E是常见化合物或单质,有如下转化关系 (略去条件和副产品)。
(1)若A为黄绿色气体单质,D、E为生活中常见的两种金属,其中E是一种红色光亮的物质。
① 写出向B的溶液中加入足量D的离子反应方程式_____________________________________。
②向①所得的溶液中加入NaOH溶液,并在空气中放置的现象是:_________________________,写出固体在空气中放置的化学反应方程式:__________________________________________。
(1)Al(OH)3
(2)NaOH NaAlO2 NaCl
(3)2Al(OH)3Al2O3+3H2O AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
Ⅱ(1)①Fe+2Fe3+=3Fe2+
②生成白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3(没写 NaOH与 FeCl2反应不扣分)
解析试题分析:Ⅰ(1)偏铝酸钠和过量的二氧化碳生成氢氧化铝和碳酸钠;
(2)前边有盐酸,这里因为氢氧化钠过量,所以有氢氧化钠、氯化钠、偏铝酸钠;
(3)氢氧化铝加热分解成氧化铝和水;
Ⅱ(1)①根据题意可知A为氯气,D为铁,铁能把三价铁离子还原为二价;
②氢氧化亚铁在空气中和氧气、水接触容易氧化为氢氧化铁。
考点:化学推断。
某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:
实验步骤 | 实验现象 |
①将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中。 | 产生气泡,析出疏松的红色固体,溶液逐渐变为无色。 |
②反应结束后分离出溶液备用。 | |
③红色固体用蒸馏水洗涤后,置于潮湿空气中。 | 一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3]。 |
按实验中发生反应的现象写出下列化学方程式(是离子反应的只写离子方程式)
①析出疏松的红色固体 ;
③一段时间后固体由红色变为绿色 。
(2)用石墨作电极,电解上述实验分离出的溶液,两极产生气泡。持续电解,在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是 。
解释此现象的离子方程式是 、 。
(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来治炼金属锰。
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式表示)
。
②MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是 。
某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。
(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为 。
(2)称取两种固体各2 g,分别加入两个小烧杯中,再各加10 mL 蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论 。
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是
(填字母序号)。
a.溶液温度下降 b.溶液温度升高
c.滴入酚酞后呈无色 d.滴入酚酞后呈红色
(3)如图所示,在气密性良好的装置I和II中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中。
①两试管中均产生气体, (填“I”或“II”)的反应程度更为剧烈。
②反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是 。
a.装置I的气球体积较大 b.装置II的气球体积较大
c.生成气体的体积根据盐酸计算 d.生成气体的体积根据固体计算
(4)同学们将两种固体分别配制成0.5 mol·L-1的溶液,设计如下方案并对反应现象做出预测:
实验方案 | 预测现象 | 预测依据 |
操作1:向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 | 有白色沉淀 | Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大,能与CaCl2发生反应Ca2+ + CO32- = CaCO3↓。 |
操作2:向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 | 无白色沉淀 | NaHCO3溶液中的CO32-浓度很小,不能与CaCl2反应。 |
实施实验后,发现操作2的现象与预测有差异:产生白色沉淀和气体。则该条件下,NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为 。
有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下,可以将黄铜矿(主要成分是CuFeS2,含少量杂质SiO2)氧化成硫酸盐。运用该原理生产铜和绿矾(FeSO4·7H2O)的流程如下:
回答下列问题:
(1)已知:
| Fe2+ | Cu2+ | Fe3+ |
开始转化成氢氧化物沉淀时的pH | 7.6 | 4.7 | 2.7 |
完全转化成氢氧化物沉淀时的pH | 9.6 | 6.7 | 3.7 |
(1)加入CuO将溶液的pH调节到约为4,结合平衡移动原理解释该操作的原因 。
(2)写出能实现反应Ⅲ的化学方程式 。
(3)试剂b为 。
(4)欲从滤液中获得绿矾晶体,操作Ⅰ应为浓缩、 、 。
(5)反应Ⅰ的化学方程式 。
某氧化铁样品中含有少量的FeSO4杂质。某同学要测定其中铁元素的质量分数,他设计了如下方案进行测定,操作流程为:
请根据流程回答:
(1)操作I中配制溶液时,所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管以外,还必须有 (填仪器名称)。
(2)操作II中必须用到的仪器是 。
A.50mL量筒 | B.100mL量筒 |
C.50mL酸式滴定管 | D.50mL碱式滴定管 |
(4)检验沉淀中SO42-是否冼涤干净的操作
。
(5)将沉淀物加热,冷却至室温,用天平称量坩埚与加热后固体的总质量为blg,再次加热并冷却至室温称量其质量为b2g,若b1—b2=0.3,还应进行的操作是
。
(6)若坩埚的质量为42.6g,最终坩埚与加热后同体的总质量为44.8g,则样品中铁元素的质量分数= (保留一位小数)。
(7)另一同学认为上述方案的实验步骤太繁琐,他认为,只要将样品溶于水后充分搅拌,加热蒸干灼烧称量即可,请你评价他的这个方案是否可行? 。(填“可行”或“不可行”)