题目内容

我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图

(1)上述生产纯碱的方法称　　　　,副产品的一种用途为　　　　。
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是                             　。
(3)写出上述流程中X物质的分子式　                。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了　　　　(填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是　　　　           。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加　　　　。
(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有　　　　。
a.增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出
b.使NaHCO3更多地析出
c.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度

(1)联合制碱法或侯德榜制碱法　用作化肥或电解液或焊药等(其他合理答案均给分)
(2)NH3+CO2+H2O+NaClNH4Cl+NaHCO3↓
(3)CO2　(4)I　过滤
(5)稀硝酸和硝酸银溶液　(6)ac

解析

练习册系列答案
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铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术，它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜不溶于稀硫酸。
某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟铝表面“钝化”的产生过程。
(1)配制实验用的溶液。要配制200 mL密度为1.2 g/cm3的溶质质量分数为16%的NaOH溶液，需要称取________g NaOH固体。
(2)把铝片浸入热的16%的NaOH溶液中约半分钟左右洗去油污，除去表面的氧化膜，取出用水冲洗，写出除去氧化膜的离子方程式：________。
(3)按下图组装好仪器，接通开关K，通电约25 min。在阳极生成氧化铝，阴极产生气体。

写出该过程中的电极反应式：
阳极：_________________________________________；
阴极：_________________________________________。
(4)断开电路，取出铝片，用质量分数为1%的稀氨水中和表面的酸液，再用水冲洗干净。写出该过程发生反应的离子方程式：______________________。

实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如下：

（1）将过程②中的产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是__________；
A．品红溶液        B．紫色石蕊溶液     C．酸性KMnO4溶液     D．溴水
（2）过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为：___________________________________。
（3）过程③中，需加入的物质是___________________________。
（4）过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角，还需要的仪器有_______________。
（5）过程⑤调节pH可选用下列试剂中的___________ (填选项序号)；
A．稀硫酸        B．CaCO3       C．NaOH溶液
（6）过程⑥中，将溶液Z加热到70一80℃，目的是_____________________。
（7）实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。①用分析天平称取2.70g样品；②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；③过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为3.495g。若该聚铁主要成分为[(Fe(OH)(SO4)]n，则该聚铁样品中铁元素的质量分数为___________。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)。

铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，可简单认为是铝与某些金属氧化物在高温条件下发生的反应。某学习小组对铝热反应（以Al和Fe2O3反应为例）实验进行研究。
查阅数据得到Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下表所示：

物质
Al
Al2O3
Fe
Fe2O3
熔点/℃
660
2054
1535
1565[
沸点/℃
2467
2980
2750
┄
 
试回答下列问题：
（1）在铝热反应中金属铝表现出       性（填“氧化”或“还原”）。请判断下列金属中那一个不能由铝热反应制取       。（填序号）
①Fe；②Cr（铬）；③V（钒）；④Ca；⑤Mn
（2）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物中应含有铁、铝两种金属。如设计一个简单的实验方案证明该熔融物中含有金属铝，则实验所需用的试剂为             ，可观察到的实验现象是                                                                             。
（3）另一同学推测铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3，他设计了如下方案来验证：
取一块该熔融物投入到少量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察溶液颜色未变血红色，即可证明熔融物中不含有Fe2O3。则
①物质甲是               （填化学式）。
②该同学的实验方案是否合理？           （填“合理”或“不合理”）。
理由：                                                                      

A、B、C三种物质中均含有同一种元素，它们之间有如下图所示的转化关系(部分反应物已略去)。

（1）若A是一种两性氧化物，B的水溶液呈酸性，请写出反应①和反应④(由A一步转化为B或C)的离子方程式：反应①______________________________________；
反应④_______________________________________________________。
（2）若反应①为置换反应，反应④为化合反应，C物质大量存在于海水中，是人体生理活动不可缺少的物质。工业上可以用C来制取A或B，请写出这两个反应的化学方程式：C→A________________________________________________________________________；
C→B_______________________________________________________________；
（3）若反应①②③均为化合反应，反应④为置换反应。当A为一种金属单质时，请写出反应②和③可能的离子方程式：②_____________________________________________；
③_____________________________________________________________________。

铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题:
（1）工业上采用电解氧化铝-冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝:
2Al2O3 4Al+3O2↑加入冰晶石的作用:_______________________________。
（2）上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质,可用电解方法进一步提纯,该电解池中阳极的电极反应式为　　　          　,下列可作阴极材料的是________________。
A.铝材　         　B.石墨　         　C.铅板　　           D.纯铝

（3）阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电解液,铝阳极发生的电极反应式为__________________________________。
（4）在铝阳极氧化过程中,需要不断地调整电压,理由是____________              。
（5）下列说法正确的是　　　　。
A. 阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
B. 铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
C. 铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性,但耐磨性下降
D. 铝的阳极氧化膜富有多孔性,具有很强的吸附性能,能吸附染料而呈各种颜色

工业上以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中一部分铁元素在风化过程中会转化为＋3价。

已知：TiOSO4遇水会水解。
(1)步骤②中，用铁粉将Fe3＋转化为Fe2＋的离子方程式为_______________________
(2)步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的________(填字母序号)。
a．熔、沸点差异　     b．溶解性差异　   c．氧化性、还原性差异
(3)步骤②、③、④中，均需要进行的操作是________(填操作名称)。
(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2＋转化为H2TiO3的原理：
____________________________________________________________。
(5)利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应可生产硫酸锰(MnSO4，易溶于水)，该反应的离子方程式为__________________________________
(6)研究发现，用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2－CaO作电解质，利用如图所示装置可获得金属钙，并可以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
写出阳极的电极反应式：_________________________

在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是______________________________________(请结合化学用语解释)。

某探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:

请回答下列问题:
（1）第①步Cu与酸反应的离子方程式为　                   。 
（2）第②步加H2O2的作用是　                             ; 
调溶液pH的目的是使　　　　生成沉淀。 
（3）用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是　　　　。 
（4）由滤渣2制取Al2（SO4）3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:

上述三种方案中,　　　　方案不可行,原因是　                                　　　; 
从原子利用率角度考虑,　　　　方案更合理。 
（5）探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol /L EDTA（H2Y2-）标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下:Cu2++H2Y2-CuY2-+2H+。写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式w=　                    ; 
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是　　　　              。 
a.未干燥锥形瓶
b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c.未除净可与EDTA反应的干扰离子

用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2xH2O)。有如下操作：

已知：在pH为4～5时，Fe3＋几乎完全水解而沉淀，而此时Cu2＋却几乎不水解。
(1)溶液A中的金属离子有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋。检验溶液A中Fe2＋的最佳试剂为_____（填编号，下同）。
①KMnO4  ②(NH4)2S       ③NaOH        ④ KSCN
(2)氧化剂可选用_________。①Cl2 ②KMnO4 ③HNO3 ④H2O2
(3)要得到较纯的产品，试剂可选用_______________。①NaOH ②FeO ③CuO ④Cu2(OH)2CO3
(4)从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是_____________（按实验先后顺序选填编号）。
①过滤 ②蒸发浓缩 ③蒸发至干 ④冷却
(5)欲测定溶液A中的Fe2＋的浓度，实验前，首先要配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外，还需_________，下列滴定方式中，最合理的是___________（夹持部分略去）（填字母序号）。

(6)为了测定制得的氯化铜晶体（CuCl2xH2O）中的x值，某学生设计了两种实验方案：
方案一：称取mg晶体灼烧至质量不再减轻为止，冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n1g
方案二：称取mg晶体溶于水，加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止，冷却，称量所得固体的质量为n2g。
试评价上述两种实验方案：其中正确的方案是________，理由是___________，据此计算得x＝_________（用含m、n1或n2的代数式表示）。

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