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X是NaOH溶液,操作Ⅱ通入过量CO2的离子方程式为AlO2- +CO2+2H2O=Al(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。
【题目】某校化学兴趣小组的同学对含有少量Na2SO4的NaOH样品中NaOH的含量进行测定。回答下列问题:
(1)甲同学运用沉淀法测定样品中NaOH的含量。该同学选用的药品有样品、蒸馏水、MgCl2溶液,需要测定的实验数据有__________。
(2)乙同学运用中和滴定法测定样品中NaOH的含量。
①用分析天平准确称取该样品5.0000 g,全部溶于水配制成1000.0 mL溶液。用碱式滴定管量取20.00 mL所配溶液放在锥形瓶中,滴加几滴指示剂,待测。滴定管在使用前除洗涤外,还应____________________________________。
②用浓度为0.100 0 mol·L-1的盐酸标准溶液进行滴定。开始滴定前的一步操作是________。
③滴定过程中用pH计测定锥形瓶中溶液的pH,临近滴定终点时测定pH应每滴一滴测一次。
④滴定过程中,锥形瓶中溶液的pH变化如下:
V(HCl)/mL | 0.00 | 12.00 | 18.00 | 22.00 | 23.00 | 23.96 | 24.00 | 24.04 | 25.00 | 26.00 | 30.00 |
pH | 13.1 | 12.6 | 12.2 | 11.7 | 11.4 | 9.9 | 7.0 | 4.0 | 2.7 | 2.4 | 1.9 |
请在坐标图中绘制出上述中和滴定的曲线。______________
⑤如表所示是几种酸碱指示剂的变色范围,根据你所作的中和滴定曲线分析,上述中和滴定中应选用的指示剂是________。
指示剂 | 变色范围(pH) | 颜色 | |
酸 | 碱 | ||
甲基橙 | 3.1~4.4 | 红 | 黄 |
石蕊 | 5.0~8.0 | 红 | 蓝 |
酚酞 | 8.2~10.0 | 无 | 红 |
⑥样品中,NaOH的质量百分含量为____________。
【题目】下表中实验操作、现象与结论对应关系正确的是
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
A | 以酚酞为指示剂,用盐酸标准液滴定氢氧化钠溶液 | 溶液由红色变为浅红色便立刻读数 | 测得氢氧化钠溶液的浓度偏大 |
B | 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaC12固体 | 有白色沉淀生成,溶液红色变浅 | 证明纯碱溶液呈碱性是由CO32-水解引起的 |
C | 室温下分别测定NaClO溶液、CH3COONa溶液的pH | 前者大 | 酸性:HClO>CH3COOH |
D | NaHCO3溶液中滴入酚酞 | 溶液变红 | 弱酸的酸式盐溶液均呈碱性 |
A. A B. B C. C D. D
【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 | |
① | 2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1 | K1 |
② | 4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH2 | K2 |
③ | 2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3 | K3 |
ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系为ΔH3=___________;K1、K2、K3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(T2﹥T1),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 |
① 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Al4C3、Al2O3和C等杂质,已知:
稀硫酸(过量) | 浓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AlN和Al4C3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I、II在反应前后的质量差分别为m1 g和m2 g,则m g产品中AlN的质量分数为______(用含m、m1、m2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=1.0×10-14,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kb(Al(OH)3]=1.4×10-9。
① NH4Al(SO4)2溶液中离子浓度由大到小的顺序_________________。
②(NH4)2SO4溶液中存在水解平衡,则水解平衡常数为_____________。