题目内容

【题目】铝是地壳中含量最多的金属元素,其单质和化合物广泛应用于日常生活中。

(1)铝粉和铁的氧化物(FeO-Fe2O3)可配成铝热剂用于焊接钢轨,反应的化学方程式是____

(2)以铝土矿(主要成分为Al2O3.含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料生产铝和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程如下(已知:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(NaAlSiO4·nH2O)沉淀)。

①实验前,要将铝土矿粉粹的目的是_______

②用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式________

③步骤②涉及到的离子方程式是: _______

④写出利用Al2O3制备金属Al的化学方程式: _______

⑤若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1,则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为_______

【答案】8A1+3FeO·Fe2O34Al2O3+9Fe增大接触面积,提高反应速率,提高原科转化率Na2O·Al2O3·2SiO2·2nH2OAlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-2Al2O3(熔融)4A1+3O2↑大于3:10

【解析】

(1) 铝粉和铁的氧化物(FeO-Fe2O3)反应的生成铁和氧化铝,方程式为: 8A1+3FeO·Fe2O34Al2O3+9Fe。(2) 铝土矿中加入氢氧化钠,其中Al2O3和SiO2与氢氧化钠反应,而Fe2O3不反应,SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(NaAlSiO4·nH2O)沉淀,滤渣为氧化铁和铝硅酸钠(NaAlSiO4·nH2O)沉淀,溶液a中为偏铝酸钠,加入碳酸氢钠后生成氢氧化铝沉淀,灼烧得到氧化铝,氧化铝再与氨气反应生成铵明矾溶液。

①实验前,要将铝土矿粉粹的目的增大接触面积,提高反应速率,提高原科转化率;②按金属氧化物、二氧化硅、水的顺序书写铝硅酸钠NaAlSiO4·nH2O,其中金属氧化物按金属的活动性顺序书写,表示为Na2O·Al2O3·2SiO2 2nH2O③步骤②涉及到的反应为偏铝酸钠和碳酸氢钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,离子方程式为AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-④氧化铝电解得到金属铝,方程式为:2Al2O3(熔融)4A1+3O2⑤若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1,根据Al2O3--2NH4Al(SO4)2·12H2O—4H2SO4,2Al2O3—2Al2(SO4)3—6H2SO4,分析,则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为3:10,因为SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(NaAlSiO4·nH2O)沉淀,消耗一部分氧化铝,所以二者比例大于3:10。

练习册系列答案
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【题目】Ⅰ、如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:在容积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2在500℃下发生发应,CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)。实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如下图1所示:

(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
(2)500℃该反应的平衡常数为(结果保留一位小数),图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图,若提高温度到800℃进行,达平衡时,K值(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)下列措施中不能使CO2的转化率增大的是________________。
A.在原容器中再充入1mol H2
B.在原容器中再充入1molCO2
C.缩小容器的容积
D.使用更有效的催化剂
E.将水蒸气从体系中分离出
(4)500℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5mol/L,则此时v(正) v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ、一定条件下,可逆反应A2(g)+B2(g) 2C(g)达到平衡时,各物质的平衡浓度为c(A2)=0.5mol/L;c(B2)=0.1mol/L;c(C)=1.6mol/L。若用abc分别表示A2、B2、C的初始浓度(mol/L),则:
ab应满足的关系是; ②a的取值范围是

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