题目内容

氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应: 2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓ +Na2CO3+H2O
(1)上述五中物质中沸点最低物质的结构式为______________,由上述物质中的两种元素按原子个数比1:1形成的离子化合物的电子式为__________________(写一例)
(2)Al元素的单质有许多不同于其他金属的特性,请列举2例(也可以用化学方程式表示)
______________________、__________________________________.
(3)氢有3种稳定同位素,H氕、 D氘、 T氚,分别为丰度a、b、c,则计算氢元素的近似相对原子质量的表达式为______________________________________________.
甲认为H可以排在周期表ⅠA族,也可以排在ⅦA族;而乙同学认为H也可以与碳一样,排在ⅣA族,乙同学的理由是__________________________________________________。
(4)己知通入二氧化碳336 L(标准状况下),理论上生成Al(OH)3 ________________mol,
实际上生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na2CO3,Al(OH)3比理论上要少的原因是:________________________________________________________.

(1)O=C=O      或 Na+[:H]-(2分)
(2)被浓硫酸或浓硝酸钝化,能与强碱溶液反应放出氢气,发生铝热反应答出2例即可。
(2分)
(3)a+2b+3c ,最高正价与最低负价数值上相等(H的化合价+1,-1与碳+4,-4相似)(2分)
(4)30 ,氢氧化钠溶液处理铝土矿时,氢氧化钠过量,(铝酸钠的溶液中含有NaOH)并于CO2反应生成Na2CO3(2分)

解析试题分析:
(1)通常状况下,五种物质中只有CO2为气态,沸点最低;这五种物质中含有Na、Al、O、H、C五种元素,两种元素按原子个数比1:1形成的离子化合物有Na2O2、NaH。
(2)对比Al与其他金属的性质,答出Al的特性即可。
(3)元素的相对原子质量等于各同位素的相对原子质量乘以风度,然后求和;碳的最高正价为+4,最低负价为-4,H的最高正价为+1,最低负价为-1,绝对值相等。
(4)根据化学方程式可得:n[Al(OH)3]=2n(CO2)=2×336L÷22.4L/mol=30mol,上一步处理所用NaOH溶液是过量的,剩余的NaOH与CO2反应生成Na2CO3
考点:本题考查结构式与电子式的书写、重要物质的性质、相对原子质量的计算、产量的计算。

练习册系列答案
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蛇纹石可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如下:
I.制取粗硫酸镁:用酸液浸泡蛇纹石矿粉,过滤;并在常温常压下结晶,制得粗硫酸镁(其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子)。
II.提纯粗硫酸镁:将粗硫酸镁在酸性条件下溶解,加入适量的0.1 mol·LH2O2溶液,再调节溶液pH至7~8,并分离提纯。
III.制取氢氧化镁:向步骤II所得溶液中加入过量氨水。
已知:金属离子氢氧化物沉淀所需pH

 
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mg2+
开始沉淀时
1.5
3.3
6.5
9.4
沉淀完全时
3.7
5.2
9.7
12.4
 
请回答下列问题:
(1)步骤II中,可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是           (填字母序号)。
A. MgO           B. Na2CO3           C. 蒸馏水
(2)Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为                                
(3)工业上常以Mg2+的转化率为考察指标,确定步骤III制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。其中,反应温度与Mg2+转化率的关系如右图所示。

①步骤III中制备氢氧化镁反应的离子方程式为              
②根据图中所示50 ℃前温度与Mg2+转化率之间 的关系,可判断此反应是 
              (填“吸热”或“放热”)反应。
③图中,温度升高至50 ℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是                    。 
④ Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知:
Mg(OH)2(s)  Mg2+ (aq)+ 2OH- (aq)      Ksp = c(Mg2+)·c2(OH-) = 5.6×10-12
Ca(OH)2(s)  Ca2+ (aq) + 2OH- (aq)     Ksp = c(Ca2+)·c2(OH-) = 4.7×10-6
若用石灰乳替代氨水,  (填“能”或“不能”)制得氢氧化镁,理由是                 

某实验小组用工业废弃固体(主要成分为Cu2S和Fe2O3)制备有关物质,整个流程如下图所示。请回答:

(1)气体a的化学式为                  
(2)溶液B加入硫酸酸化后再加入适宜氧化剂X得到溶液C,写出该反应的离子方程式         
(3)制备硫酸铜溶液。常温下,O2、铜粉和稀硫酸三者在一起,几乎不反应,当加入溶液D后,随即生成硫酸铜。经理阅资料发现FeSO4对铜的氧化起催化作用。
A.第一步反应的离子方程式为:4Fe2+O2+4H=4Fe3+2H2O,则第二步反应的郭子方程式为     
B.⑦操作中,配制Fe2(SO4)3溶液时应注意                      
(4)操作⑧的目的是得到较纯的硫酸铜溶液。加入适宜试剂Y调节pH至铁元素全部沉淀(离子浓度小于10-5mol/L),然后再过滤,浓缩、结晶等,则pH至少调节为_____。
已知:Ksp[Cu(OH)2]≈1×10-22,Ksp[Fe(OH)2] ≈1×10-16,Ksp[Fe(OH)3] ≈1×10-38
(5)科学家发现纳米级的Cu2O在太阳光照射下可以催化分解水。
A.一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O,通入2mol水蒸气,发生如下反应:
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)  △H=+484kJ/mol
20min末测得n(O2)=0.16mol,则这段时间的反应速率υ(H2)=_________;该温度下,此反应的平衡常数表达式K=___________________。
B.已知:2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)  △H=-292kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g)   △H=-221kJ/mol
请写出炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式_________________。

铁及其化合物在国民经济的发展中起着重要作用。

(1)已知:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=-1641.0kJ·mol-1 C(石墨)+1/2O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJ·mol-1则Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)的△H=   kJ·mol-1
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(3)铁钛合金是一种常用的不锈钢材料,某同学在探究该合金的性质时,往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色,该过程中发生的反应有:
①2TiO2(无色)+Fe+4H=2Ti3(紫色)+Fe2+2H2O
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(4)①高铁酸钾(K2FeO4)是一种优良的水处理剂。FeO在水溶液中的存在形态如右图所示,纵坐标表示各存在形态的分数分布。
下列说法不正确的是   。(填字母)
A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态
B.向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO的分布分数逐渐增大
C.向pH=6的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为:
HFeO+OH=FeO+H2O
②K2FeO4溶于水会放出一种无色无味气体,其杀菌消毒、吸附水中的悬浮杂质的原理可用离子方程式表示为   
(5)向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(标准状况)气体,加入KSCN溶液不显红色。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,可得铁    g。

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