题目内容

【题目】铝、铁是常见的两种金属,它们的单质及化合物在生活生产中处处可见。

(1)过量的铁和稀硝酸发生反应,产物是Fe(NO3)2和NO,写出该反应的化学方程式___________

(2)实验室配制FeSO4溶液时,如果没有隔绝空气,FeSO4会被氧化为_______(填写化学式)。在该溶液中加入___________试剂,看到_____________________现象,证明溶液变质。

(3)KAl(SO4)2·12H2O俗称明矾,常用作净水剂,请述其原因并写出有关的离子方程式____________________

(4)已知Ba(AlO2)2可溶于水,下图表示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的物质的量y与加入Ba(OH)2的物质的量x的关系。

由图可知c点的沉淀是________(填化学式),已知a-b时存在的沉淀是Al(OH)3和BaSO4,两者的物质的量:________________多。

【答案】 3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O Fe2(SO43 KSCN溶液 溶液变为血红色 明矾水解生成胶状Al(OH)3,它具有很强的吸附能力,可以吸附水中的杂质并沉降,使水澄清。Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ BaSO4 BaSO4 Al(OH)3

【解析】(1)过量的铁和稀硝酸发生反应,产物是Fe(NO3)2和NO,反应的化学方程式为3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O;(2)实验室配制FeSO4溶液时,如果没有隔绝空气,FeSO4会被氧化为Fe2(SO43。在该溶液中加入KSCN溶液,溶液变为血红色,证明溶液变质;(3)KAl(SO4)2·12H2O俗称明矾,明矾水解生成胶状Al(OH)3,它具有很强的吸附能力,可以吸附水中的杂质并沉降,使水澄清,常用作净水剂,有关的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+;c点时Al(OH)3沉淀恰好完全溶解,此时产生的沉淀只有BaSO4;在a-b发生反应A12(SO43+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,由方程式可知,沉淀的物质的量: BaSO4比Al(OH)3多。

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【题目】一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面:锂混杂于其中。(已知Co2O3的氧化性>Cl2的氧化性)从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下:

已知:①CoCO3的溶度积为:Ksp=1.0×10-13

②溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol/L时认为该离子沉淀完全。

(1)“碱溶”前通常将废料粉碎,其目的是____________

(2)过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的A1,反应的离子方程式为_________________

(3)过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出含钻物质的反应化学方程式为 (产物中只有一种酸根) _______________________________________。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请分析不用盐酸浸出钴的主要原因______________________________________

(4)过程III得到锂铝渣的主要成分是LiF和AI(OH)3,碳酸钠溶液在产生 Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式__________________________________

(5)将2.0×10-4 mol/LCoSO4与2.2×10-4mol/L的Na2CO3等体积混合,此时溶液中的Co2+的浓度为__________,Co2+是否沉淀完全? __________(填“是”或“否”)。

(6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。如图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,物质B的化学式是____________________

【答案】

【解析】(1). “碱溶”前通常将废料粉碎,可以增大固体反应物的接触面积,加快反应速率,故答案为:增大反应物接触面积,加快反应速率;

(2). NaOH溶液和Al反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为:2A1+2OH+2H2O=2A1O2+3H2,故答案为:2A1+2OH+2H2O=2A1O2+3H2↑;

(3). 废料中钴以Co2O3·CoO的形式存在,钴的化合价为+2价和+3价,由流程图可知,加入Na2S2O3溶液后,钴全部变为+2价,说明Co3+氧化S2O32,还原产物为Co2+由产物中只有一种酸根离子可知氧化产物为SO42根据得失电子守恒和原子守恒,浸出含钴物质的反应化学方程式为:4Co2O3·CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O,由题中信息可知,Co2O3的氧化性>Cl2的氧化性,则Co2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2,污染环境,所以实际工业生产中不用盐酸浸出含钴物质,故答案为:4Co2O3·CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O;Co2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2,污染环境

(4). 在过程III中加入碳酸钠溶液,碳酸根离子和铝离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式为:2A13++3CO32+3H2O=2A1(OH)3↓+3CO2,故答案为:2A13++3CO32+3H2O=2A1(OH)3↓+3CO2↑;

(5). 2.0×10-4mol/LCoSO42.2×10-4mol/LNa2CO3等体积混合,Co2CO32反应生成CoCO3,离子方程式为:Co2+ CO32= CoCO3,由离子方程式可知,反应后的溶液中c(CO32)=( 2.2×10-4-2.0×10-4)mol/L÷2=1×105mol/L,则反应后的溶液中c(Co2)==1.0×10-8mol/L,c(Co2)<1.0×10-5mol/L,所以Co2沉淀完全,故答案为:1.0×10-8mol/L;是;

(6). 据图可知,n(CoCl2)=65×10-3g÷130g/mol=5×10-4mol,B中含有水的物质的量为n(H2O)=(74-65)×10-3g÷18g/mol=5×10-4mol,则n(CoCl2): n(H2O)=1:1,则物质BCoCl2·H2O,故答案为:CoCl2·H2O。

型】span>合
束】
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【题目】砷元素广泛存在于自然界,砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。

(1)砷的常见氧化物有As2O3和As2O5,其中As2O5热稳定性差。根据图1写出As2O3转化为As2O5的热化学方程式__________________________________

(2)砷酸钠具有氧化性,298K时,在100mL烧杯中加入10mL0.1 mol/L Na3AsO4溶液、20mL0.1 mol/L KI溶液和20mL0.05mol/L硫酸溶液,发生下列反应:AsO43-(无色)+12(浅黄色)+H2O △H。测得溶液中c(I2)与时间(t)的关系如图2所示(溶液体积变化忽略不计)。

①升高温度,溶液中AsO43-的平衡转化率减小,则该反应的△H________0(填“大于”“小于”或“等于”)。

②0~10min内,I的反应速率v(Iˉ)= ____________

③下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是_______(填字母代号)。

a.c(AsO33-)+c(AsO42-)不再变化 b.溶液颜色保持不再变化

C.c(AsO33-)与c(AsO42-)的比值保持不再变化 d.I的生成速率等于I2的生成速率

④在该条件下,上述反应平衡常数的表达式K=______________

(3)利用(2)中反应可测定含As2O3和As2O5的试样中的各组分含量(所含杂质对测定无影响),过程如下:

①将试样02000g溶于NaOH溶液,得到含AO33-和AsO43-的混合溶液。

②上述混合液用0.02500 mol·L-1的I2溶液滴定,用淀粉试液做指示剂,当________________,则滴定达到终点。重复滴定3次,平均消耗I2溶液40.00mL。则试样中As2O5的质量分数是_________(保留四位有效数字)。若滴定终点时,仰视读数,则所测结果_________ (填“偏低”,“偏高”,“无影响”)。

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