题目内容

粉煤灰是一种火山灰质材料,来源于煤中的无机组成,从粉煤灰中能够获得Al2O3,已知某火力发电厂的粉煤灰中的化学成分如下表:
成分SiO2AlO3Fe2O3CuOSO2
质量分数/%50.628.98.48.63.5

上述流程中涉及的部分反应的化学方程式为:
Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O (NaAlO2可溶于水).
请回答下列问题.
(1)上述氧化物中能与水反应的是
 
.
(2)粉煤灰与过量的盐酸反应的主要化学方程式是
 
(写出其中的一个).
(3)操作2的名称是
 
.
(4)固体Ⅱ含有的主要物质的化学式为
 
.
(5)溶液Ⅱ与过量的CO2反应的化学方程式为:NaAlO2+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+
 
.
考点:混合物的分离方法,二氧化碳的化学性质,酸的化学性质,碱的化学性质,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:物质的分离和提纯
分析:(1)能与水反应的氧化物为:二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫、氧化钙等;
(2)据酸与金属氧化物反应的性质进行分析;
(3)据过滤的原理进行分析;
(4)据流程图可知,滤液Ⅰ中含有的物质有:AlCl3、CuCl2、FeCl3,这三种物质与NaOH反应分别生成NaAlO2、Fe(OH)3、Cu(OH)2,经过滤后,固体Ⅱ中为不溶性物质为:Fe(OH)3、Cu(OH)2;(5)据化学反应前后原子的种类和个数不变进行分析.
解答:解:(1)上述氧化物中能与水反应的是SO2,SO2+H2O=H2SO3;
(2)酸可以与金属氧化物Al2O3、Fe2O3、CuO进行反应,化学方程式为:Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O;CuO+2HCl═CuCl2+H2O;Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;
(3)操作2的名称是过滤;
(4)固体Ⅱ中为不溶性物质为:Fe(OH)3、Cu(OH)2;
(5)据化学方程式:NaAlO2+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+x   可知         
      反应前    反应后
Al原子    1         1
Na原子    1         0
O原子     6         3
H原子     4         3
C原子      1           0
根据化学变化前后原子的种类、数目不变,可判断物质X的每个分子由1个Na原子、1个H、1个C和3个O原子构成,则物质X的化学式为NaHCO3;
故答案为:(1)SO2 
 (2)Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O或CuO+2HCl═CuCl2+H2O或Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;
(3)过滤
(4)Fe(OH)3、Cu(OH)2
(5)NaHCO3
点评:本题综合性很强,据图示流程搞清各步所发生的反应是解决此类问题的关键.
练习册系列答案
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化学小组在老师的指导下,完成了一个兴趣实验.向包有Na2O2的脱脂棉中吹气,发现脱脂棉剧烈燃烧起来.于是他们决定探究脱脂棉燃烧的原因.请你参与他们的探究.
【提出问题】脱脂棉为什么会燃烧?
【查阅资料】
(1)Na2O2是一种淡黄色固体,常温下能与CO2、H2O、HCl气体等物质发生反应,不能与N2发生反应.
(2)人呼出的气体的主要成分及含量:N2:74%;O2:16%;水蒸气:6%;CO2:4%
(3)CO2既不与NaHCO3反应,也不溶于饱和的NaHCO3溶液.
【猜想与假设】
(1)可能是CO2与Na2O2反应产生了O2,释放出热量.
(2)可能是H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量.
(3)可能是
 
与Na2O2反应产生了O2,释放出热量.
【实验验证】
实验I:验证CO2与Na2O2反应产生了O2,释放出热量.
甲小组同学用图1所示装置(部分夹持装置略去)制取并收集了一瓶CO2气体,将包有Na2O2的脱脂棉放在燃烧匙中,伸入集气瓶,观察到脱脂棉剧烈燃烧.得出结论,猜想1成立.乙小组同学认为上述实验不足以证明CO2与Na2O2反应产生了O2,理由是
 
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同学们经过讨论,对上述实验方案进行了改进,用图2所示的装置(部分夹持装置略去)进行实验验证猜想1成立.打开止水夹K,鼓入纯净、干燥的氮气一段时间后,关闭止水夹K.注入稀盐酸,观察到脱脂棉剧烈燃烧.
【解释与结论】
(1)装置A中发生反应的化学方程式为
 
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(2)装置B的作用是
 
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(3)装置C中盛放的药品是
 
,作用是
 
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实验II:验证H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量.请你设计一个实验方案,验证H2O与Na2O2反应产生了O2,释放出热量(写出实验步骤、现象及结论)
 
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