题目内容
【题目】根据题意填空
(1)地壳中含量第一金属元素构成的单质A与化合物B(分子量为232)发生置换反应,产物为黑色固体C和另一单质D,单质D与水蒸气在高温下可得到B.则
(i)写出构成金属单质A的元素在周期表中的位置为 .
(ii)写出D与水蒸气反应的化学方程式 .
(2)某地煤矸石经预处理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等,一种综合利用工艺设计如下:
(i)物质X的化学式为 . “碱溶”时反应的离子方程式为 .
(ii)为加快“酸浸”时的速率,可采取的措施有、等.(填两种即可)
(iii)已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2,Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4.为了获得更多产品Al(OH)3 , 从煤矸石的盐酸浸取液开始,若只用CaCO3一种试剂,后续操作的实验方案是 .
【答案】
(1)第三周期ⅢA族;3Fe+4H2O Fe3O4+4H2
(2)CO2;Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O;增大盐酸的浓度;升高反应温度、减小煤矸石颗粒大小、充分搅拌等;加入CaCO3调节pH到5.4,过滤得到沉淀
【解析】解:(1)地壳中含量第一金属元素构成的单质A与化合物B(分子量为232)发生置换反应,产物为黑色固体C和另一单质D,单质D与水蒸气在高温下可得到B,则A为Al,B为Fe3O4 , C为Fe,D为Al2O3 , (i)A为Al,A的元素在周期表中的位置为第三周期ⅢA族,
所以答案是:第三周期ⅢA族; (ii)D为Fe,D与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 ,
所以答案是:3Fe+4H2O Fe3O4+4H2; (2)含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物用盐酸酸浸发生的反应为:Al2O3+6H+═2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O;则过滤的溶液为氯化铁和氯化铝的溶液,加碳酸钙消耗溶液中的氢离子使三价铁离子、三价铝离子都水解生成氢氧化铁、氢氧化铝的沉淀,所以再加入氢氧化钠,只要氢氧化铝溶解反应为:Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O,所得溶液为偏铝酸钠溶液再通入二氧化碳进一步反应又生成氢氧化铝;(i)氯化铝和氯化铁水解都生成盐酸,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳,所以物质X是二氧化碳,氢氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成可溶性偏铝酸钠,离子反应方程式为:Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,
所以答案是:CO2;Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O;(ii)根据影响反应速率的因素可知,为加快“酸浸”时的速率,可采取的措施有增大盐酸的浓度、升高反应温度、减小煤矸石颗粒大小、充分搅拌等,
所以答案是:增大盐酸的浓度、升高反应温度、减小煤矸石颗粒大小、充分搅拌等;(iii)Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2,Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4,要使铁离子完全沉淀而铝离子不沉淀,则溶液的PH应该为3.2,过滤氢氧化铝沉淀时调节溶液pH为5.4,以使氢氧化铝完全沉淀,
所以答案是:加入CaCO3调节pH到5.4,过滤得到沉淀.

【题目】在 2L 容积不变的密闭容器内,800℃时反应 2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
t/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)用O2的反应速率表示 0~2s 内该反应的平均反应速率 v= . 若上述反应在850℃下进行,反应2s时 n(NO)=0.009mol,并且不再随时间而改变,则该反应是热反应.
(2)图中表示NO2浓度变化的曲线是(填字母).
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是(填序号).
A.v(NO2)=2v(O2)
B.容器内的压强保持不变
C.v逆(NO)=2v正(O2)
D.容器内气体密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是(填序号).
A.及时分离出NO2
B.适当升高温度
C.增大O2的浓度
D.选择高效催化剂.