题目内容

【题目】工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:

已知:2Al2O34Al+3O2↑。

(1)操作Ⅱ的名称___________,用到的玻璃仪器有_______________

(2)X是___________,操作Ⅱ通入过量CO2的离子方程式:______________________________________

(3)沉淀A的主要成分是________,在生活中有什么应用:________________________

【答案】过滤 漏斗 烧杯 玻璃棒 NaOH溶液 AlO2- +CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- Fe2O3 作红色油漆和涂料

【解析】

由于后续的溶液中通入二氧化碳生成氢氧化铝,说明溶液中含有偏铝酸根离子,则X是氢氧化钠,结合流程图以及物质的转化关系图分析解答。

由于后续的溶液中通入二氧化碳生成氢氧化铝,说明溶液中含有偏铝酸根离子,则X是氢氧化钠,氧化铝溶解在氢氧化钠中生成偏铝酸钠和水,氧化铁不溶,A是氧化铁。偏铝酸钠和足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀,氢氧化铝受热分解生成氧化铝,电解熔融的氧化铝得到金属铝。则

1)操作Ⅱ是得到分离出氢氧化铝沉淀,因此其操作的名称过滤,用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒;

2)根据以上分析可知XNaOH溶液,操作Ⅱ通入过量CO2的离子方程式为AlO2- +CO2+2H2OAl(OH)3↓+HCO3-

3)根据以上分析可知沉淀A的主要成分是Fe2O3,在生活中的主要用途是作红色油漆和涂料。

练习册系列答案
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【题目】铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下:

(氯化铁)熔点为306℃,沸点为315℃;易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。

(氯化亚铁)熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。

某化学活动小组用下图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。请回答下列问题:

(1)在装置A中,用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,反应的离子方程式为_________。仪器D的名称是__________________

(2)D中装的药品是碱石灰,其作用是__________________________

(3)定性分析。取装置C中的少量产物溶于稀硫酸中配成稀溶液待用。若产物中混有FeCl2,可用下列试剂中的_____(只能选取一种试剂,填序号)进行检测,实验现象是__________________________________

①H2O2 溶液 ②KI-淀粉溶液 ③KSCN溶液 ④酸性KMnO4溶液

(4)定量分析。取装置C中的产物,按以下步骤进行测定:①称取4.60g产品溶于过量的稀盐酸中;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤称量所得红棕色固体为2.40g。

则该样品中铁元素的质量分数为_______%(结果精确到小数点后两位)。

(5)由(4)定量分析数据得出结论,并提出改进措施。

①用题目所给的装置制得的产物中,铁元素含量______(填“相等”、“偏高”或“偏低”),说明含有FeCl2杂质。

②若要得到较纯净的无水氯化铁,可采取的“装置”改进措施是_________

【题目】十九大报告提出了“积极参与全球环境治理,落实减排承诺”。其中氮的化合物的处理和利用是环境科学研究的热点。

(1)机动车排放的尾气中主要污染物为NOx ,可用 CH4 催化还原 NOx 以消除其污染。298 K时,1.0 g CH4 (g)与足量的NO气体完全反应生成N2、CO2和H2O(g),放出72. 5 kJ的热量。该反应的热化学方程式为_______________

(2)氮氧化物与悬浮大气中的海盐粒子相互作用会生成NOCl,涉及的相关反应有:

热化学方程式

平衡常数

2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1

K1

4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH2

K2

2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3

K3

ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系为ΔH3___________K1K2K3的关系为K3____________

(3)对汽车加装尾气净化装置,可使汽车尾气中含有的CO、NO2等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(T2T),其他条件相同时,下列图像正确的是________(填序号)。

(4)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s) +2NO(g)N2(g) + CO2(g) ΔH。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:

时间/min

浓度/mol·L-1

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

T1℃时,该反应在0~20min的平均反应速率v(CO2)=__________________;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_______(填序号);

A. 加入一定量的活性炭 B. 恒温恒压充入氩气

C. 适当缩小容器的体积 D. 加入合适的催化剂

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5:3:3,则和原平衡相比,NO的转化率_____________(填“升高”或“降低”),ΔH_______0(填“﹥”、“﹤”或“=”)。

【题目】氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路、陶瓷等生产领域。工业上由氧化铝与焦炭在氮气流中高温制得:Al2O3+3C+N22AlN+3CO。请回答:

(1)上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比___________________

(2)制得的氮化铝产品中常含有Al4C3Al2O3C等杂质,已知:

稀硫酸(过量)

NaOH溶液(过量)

AlN

2AlN+4H2SO4=Al2(SO4)3+(NH4)2SO4

AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3

Al4C3

Al4C3+6H2SO4=2Al2(SO4)3+3CH4

Al4C3+4NaOH+4H2O=4NaAlO2+3CH4

为测定产品中AlNAl4C3的含量,设计了如下两套实验装置(在通风橱进行,可适当微热,忽略空气中水蒸气、CO2的影响及NH3在强碱性溶液中的溶解)

装置III在反应前后的质量差分别为m1 gm2 g,则m g产品中AlN的质量分数为______(用含mm1m2的代数式表示)

(3)取装置I中反应后的滤液,先加入少量(NH4)2SO4溶液,然后依次进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用少量酒精洗涤、滤纸吸干,得到铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]

①蒸发浓缩操作时,除需铁架台(带铁圈)、酒精灯、坩埚钳、玻璃棒外,还需要_______(填仪器名称);蒸发浓缩的操作;小火加热,不断搅拌,_________

②用少量酒精洗涤的目的__________________________

(4)已知:25℃时,Kw=1.0×10-14Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5Kb(Al(OH)3]=1.4×10-9

NH4Al(SO4)2溶液中离子浓度由大到小的顺序_________________

(NH4)2SO4溶液中存在水解平衡,则水解平衡常数为_____________

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