题目内容
【题目】某混合物A含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：
据此回答下列问题：
（1）I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是_____________。
（2）根据上述框图反应关系，写出下列B、D、E所含物质的化学式
固体B_____________；沉淀D_______________；溶液E_______________。
（3）写出①、④两个反应的化学方程式
①___________________________；④______________________________。
（4）写出②、③两个反应的离子方程式
②__________________________；③______________________________。
（5）设计实验检验溶液F中所含溶质：_________________________________________________。
（6）分别写出固体B和沉淀D在工业上的一种主要用途：
固体B：______________________；沉淀D：_______________________。
【答案】过滤 Al2O3 Fe2O3 K2SO4、(NH4)2SO4、NH3·H2O Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O 2Al(OH)3=Al2O3＋3H2O Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋ AlO2－＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓ 取F溶液少许于两支试管中，一支中滴加KSCN溶液，若显血红色证明F溶液中含有Fe3＋；在另一支试管中加入稀硝酸酸化，然后再加入硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，证明F溶液中有Cl－。 冶炼铝 耐火材料 炼铁原料 红色油漆 涂料
【解析】
由流程可知，Al2O3和Fe2O3不溶于水，则沉淀C为Al2O3和Fe2O3，氧化铁与碱不反应，则沉淀D为Fe2O3，反应②③中生成的沉淀为Al(OH)3，氢氧化铝受热分解生成氧化铝，则B为Al2O3，反应②为KAl(SO4)2、氨水的反应，则溶液E为K2SO4、(NH4)2SO4、NH3·H2O，
（1）分离不溶性固体和溶液的方法为过滤，所以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离方法为过滤，故答案为：过滤；（2）B、D、E所含物质的化学式固体B：Al2O3；沉淀D：Fe2O3；溶液E：K2SO4、(NH4)2SO4、NH3·H2O；（3）①、④两个反应的化学方程式：①Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O ④2Al(OH)3=Al2O3＋3H2O （4）②、③两个反应的离子方程式②2Al(OH)3=Al2O3＋3H2O ③.Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋（5）F为FeCl3，检验Fe3＋，可取F溶液少许于两支试管中，一支中滴加KSCN溶液，若显血红色证明F溶液中含有Fe3＋，检验Cl－，可在另一支试管中加入稀硝酸酸化然后再加入硝酸银溶液，若有白色沉淀生成证明F溶液中含有Cl－；（6）Al2O3熔点高，硬度大，可用于冶炼铝、耐火材料，Fe2O3为红色固体，可用于炼铁原料、红色油漆、涂料。
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【题目】近年来“雾霾”污染日益严重，原因之一是机动车尾气中含有NO、NO2、CO等气体，火力发电厂释放出大量的NOx、SO2和CO2等气体也是其原因，现在对其中的一些气体进行了一定的研究：
（1）用 CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知：①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 574 kJ/mol
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 1160 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l) △H = - 44.0 kJ/mol
写出 CH4(g)与 NO2(g)反应生成 N2(g)、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式： _____________________________________________________________。
（2）汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体。4CO(g)＋2NO2(g) 
4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝-1200 kJ·mol-1
对于该反应，温度不同（T2＞T1）、其他条件相同时，下列图像正确的是________________（填代号）。
（3）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=a kJ/mol
在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：
时间/min 浓度/(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.0 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0-20min的平均反应速率v（NO）=_____________________；计算该反应的平衡常数K=____________________。
②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是_________（填字母代号）。
A．通入一定量的CO2 B．加入合适的催化剂
C．适当缩小容器的体积 D．通入一定量的NO
E．加入一定量的活性炭
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1，则达到新平衡时NO的转化率____________（填“升高”或“降低”），a________0（填“>”或“<”）。
（4）温度T1和T2时，分别将0.50 mol CH4和1.2mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应：CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=bkJ/mol。
测得有关数据如下表：
温度 | 时间/min 物质的量 | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1 | n（CH4）/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
T2 | n（CH4）/mol | 0.50 | 0.30 | 0.18 | x | 0.15 |
下列说法正确的是__________________。
A．T1＞T2，且b＞0
B．当温度为T2、反应进行到40 min时， x＞0.15
C．温度为T2时，若向平衡后的容器中再充入0.50 mol CH4和1.2mol NO2，重新达到平衡时，n（N2）<0.70mol
D．温度为T1时，若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 molNO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 molCO2(g)、0.50molH2O(g)，反应开始时，ν(正)＞ν(逆)
