题目内容
【题目】I.电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板。
(1)请写出FeCl3溶液与铜反应的化学方程式:______________________________________。
检验反应后的溶液中存在Fe3+的试剂常用硫氰化钾溶液,写出反应的离子方程式:_____________________。
II.铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3)是工业上制备氧化铝的主要原料.工业上提取氧化铝的工艺流程如下:
(2)沉淀A的成分是(填化学式)_________。
(3)步骤②中加入过量NaOH溶液发生反应的离子方程式,除了H++OH﹣=H2O还有:
_____________________________、________________________________;
(4)步骤③中通入过量CO2气体的离子方程式是______________________;
(5)准确称取8g铝土矿样品,加入一定量试剂a的溶液,使其中的Al2O3、Fe2O3恰好溶解;然后,向滤液中加入10mol·L-1的NaOH溶液,产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示,则样品中Al2O3的百分含量为_________。
III.(6)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2 、H2CrO4 、Cr(OH)3 、H2O 、H2O2。已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2。
写出反应的化学方程式_____________________________________________,如反应转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为_________________。
【答案】 2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2 3SCN-+Fe3+=Fe(SCN)3 SiO2 Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓ Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O CO2+OH- = HCO3-或AlO2﹣+ CO2+2H2O = HCO3- +Al(OH)3 ↓ 63.75% 2H2CrO4+3H2O2=2Cr(OH)3+3O2↑+2H2O 3.36L
【解析】I.(1)FeCl3溶液与铜反应的化学方程式为2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2。检验反应后的溶液中存在Fe3+的试剂常用硫氰化钾溶液,实验现象是变为红色,反应的离子方程式为3SCN-+Fe3+=Fe(SCN)3。
II. 铝土矿中加入过量试剂a,然后操作I得到沉淀A和滤液甲,则操作I为过滤,滤液甲中加入过量NaOH溶液操作II后得到沉淀B和滤液乙,操作II是过滤;Al2O3、SiO2能溶于强碱溶液而Fe2O3不溶于强碱溶液,SiO2不溶于稀盐酸而Fe2O3、Al2O3能溶于稀盐酸,根据图知,滤液甲中含有铝元素,则试剂a为稀盐酸,沉淀A为SiO2,滤液甲中溶质为氯化铝和氯化铁、HCl,沉淀B为Fe(OH)3,滤液乙中含有NaAlO2和NaOH、NaCl,向滤液乙中通入过滤二氧化碳得到滤液碳酸氢钠溶液,沉淀C为Al(OH)3,加热氢氧化铝得到氧化铝,则
(2)通过以上分析知沉淀A的成分是SiO2;(3)步骤②中加入过量NaOH溶液后,稀盐酸、铁离子、铝离子都和NaOH溶液反应,发生反应的离子方程式是H++OH-=H2O、Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓、Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O;(4)步骤③中通入过量CO2气体的离子方程式为CO2+OH- = HCO3-、AlO2﹣+ CO2+2H2O = HCO3- +Al(OH)3 ↓;(5)根据图知,35~45mLNaOH溶液是溶解Al(OH)3,溶解Al(OH)3所需NaOH体积是生成Al(OH)3所需NaOH溶液体积的1/3,所以生成Al(OH)3所需NaOH溶液体积为30mL,35mLNaOH溶液时铝离子、铁离子完全沉淀,则生成氢氧化铁沉淀所需NaOH溶液体积为5mL,根据关系式Al2O3~~~2 Al(OH)3~~~6NaOH知n(Al2O3)=10mol/L×0.03L/6=0.05mol,m(Al2O3)=0.05mol×102g/mol=5.1g,氧化铝质量分数=5.1g/8g×100%=63.75%;
III.(6)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2 、H2CrO4 、、H2O 、H2O2。已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2,这说明双氧水是还原剂失去电子,则H2CrO4是氧化剂,被还原为Cr(OH)3,反应化学方程式为2H2CrO4+3H2O2=2Cr(OH)3+3O2↑+2H2O;根据方程式可知生成3mol氧气转移6mol电子,如反应转移了0.3mol电子,则产生0.15mol氧气,气体在标准状况下体积为0.15mol×22.4L/mol=3.36L。