题目内容

铝广泛应用于化学工业和日常生活中。工业上由铝土矿(Al2O3·3H2O的含量约为85%,其余主要为SiO2、Fe2O3等)冶炼金属铝的流程如下。

已知拜耳法生产Al2O3·3H2O的基本原理为:
Al2O3·3H2O+2NaOH(aq)2NaAlO2(aq)+4H2O,[Al2O3·3H2O也可表示为2Al(OH)3]
(1)操作Ⅰ的名称为　　　　,赤泥中除含有铝硅酸盐外,还含有的主要物质有          。
(2)为了提高铝土矿的溶出速率可采取的有效措施为                 (任写三点)。
(3)用化学平衡理论解释稀释溶液Ⅰ有利于Al2O3·3H2O 结晶的原因　              。
(4)为了析出Al2O3·3H2O,也可向溶液Ⅰ中通入过量CO2气体,写出生成Al2O3·3H2O的离子方程式:                                                          　。
(5)为了回收赤泥附着液带走的有用成分,工业上将用热水洗涤后的洗液用作溶液Ⅰ的稀释剂,请指出流程图中另一处类似的做法　                                   。

(1)过滤　Fe2O3
(2)将铝土矿粉碎、加热、搅拌、增大NaOH的浓度(任答三点即可)
(3)稀释降低了NaOH的浓度,有利于NaAlO2的水解,使平衡向结晶方向移动(或向左移动)
(4)CO2(过量)+Al+2H2OAl(OH)3↓+HC或2CO2(过量)+2Al+4H2OAl2O3·3H2O↓+2HC
(5)将溶液Ⅲ循环使用溶解铝土矿

解析

练习册系列答案
相关题目

由冰铜（mCu2O·nFeS）冶炼得到粗铜，再以粗铜为原料制纯铜的流程如下：

请回答下列问题：
（1）气体X是       。
（2）某研究性学习小组用熔渣Y与CO反应来制取Fe。
①请按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A→________。
②装置C的作用是________________。
③在点燃D处的酒精灯前，应进行的操作是__________________。
 
（3）熔渣Y中铁元素的价态有+2价和+3价，根据限选试剂，设计实验方案验证熔渣Y中有+2价铁元素存在，写出有关实验操作、预期现象与结论。
限选试剂： 3 mol·L-1H2SO4、6 mol·L-1HNO3、3％ H2O2、0.01 mol·L-1KMnO4、20％ KSCN。
                                                                                            
                                                                                            
                                                                                          。
（4）写出泡铜冶炼粗铜反应的化学方程式                               。
（5）根据限选材料画出用粗铜提炼纯铜的装置图，并进行必要的标注。
限选材料：FeSO4(aq)、CuSO4(aq)、粗铁、纯铁、粗铜、纯铜、烧杯、直流电源、导线。

X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0；Q与X同主族；Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
请回答下列问题：
(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)________________。
(2)X与Y能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质是(写分子式)____________。
(3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系：
AB(在水溶液中进行)
其中，C是溶于水显酸性的气体；D是淡黄色固体。写出C的结构式：________；D的电子式：________。
①如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则A的化学式为________；由A转化为B的离子方程式为______________________________。
②如果A由三种元素组成，B由四种元素组成，A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液显碱性的原因：______________________。A、B浓度均为0.1 mol·L－1的混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序是________；常温下，在该溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分有______________________。

硫酸铜在工农业生产和生活中都有重要的应用。请回答下列问题：
（1）铜与浓硫酸共热是制备硫酸铜的方法之一，写出反应的化学方程式：__________________。但该反应生成的气体污染环境。为避免环境污染，可在铜粉与稀硫酸的混合物中通入热空气，反应的总化学方程式为____________________。
（2）将铜粉置于稀硫酸中不发生反应，加入双氧水，则铜粉可逐渐溶解。写出反应的离子方程式：____________________。
（3）将适量稀硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶可得到硫酸铜晶体。为了节约原料，H2SO4和HNO3的物质的量之比最佳为________________。
（4）用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图甲所示。图乙是电解过程中产生气体的总体积V与转移电子的物质的量n（e－）的关系图。

电解过程中，a电极的现象是______________；b电极的电极反应式为____________________。

在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：
Ⅰ：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；
Ⅱ：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。
已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38
回答下列问题：
（1）FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为________________________________________；
（2）过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是__________________，分离得到固体的主要成分是________，从固体中分离出铜需采用的方法是___________________________________；
（3）过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为________________________________；
（4）过程Ⅱ中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为__________________________。(列式计算)

电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。某工程师为了从废液中回收铜,重新获得FeCl3溶液,设计了下列实验步骤:

写出一个能证明还原性Fe比Cu强的离子方程式:                  。
该反应在上图步骤   中发生。请根据上述反应设计一个原电池,在方框中画出简易装置图(标出电极名称、电极材料、电解质溶液)。

 
上述过程回收的铜是粗铜,为了获得更纯的铜必须进行电解精炼。写出电解精炼时阳极材料及主要的电极反应式                 。

铝广泛应用于化学工业和日常生活中。工业上由铝土矿(Al2O3·3H2O的含量约为85%,其余主要为SiO2、Fe2O3等)冶炼金属铝的流程如下。

已知拜耳法生产Al2O3·3H2O的基本原理为:
Al2O3·3H2O+2NaOH(aq)2NaAlO2(aq)+4H2O,[Al2O3·3H2O也可表示为2 Al(OH)3]
(1)操作Ⅰ的名称为　　　　,赤泥中除含有铝硅酸盐外,还含有的主要物质有 　　　　。
(2)为了提高铝土矿的溶出速率可采取的有效措施为                     　(任写三点)。
(3)用化学平衡理论解释稀释溶液Ⅰ有利于Al2O3·3H2O 结晶的原因               。
(4)为了析出Al2O3·3H2O,也可向溶液Ⅰ中通入过量CO2气体,写出生成Al2O3·3H2O的离子方程式:                                             　。
(5)为了回收赤泥附着液带走的有用成分,工业上将用热水洗涤后的洗液用作溶液Ⅰ的稀释剂,请指出流程图中另一处类似的做法　                            。

实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),主要工艺流程如下。

(1)将过程②产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是　　　。
A.品红溶液              B.紫色石蕊试液
C.酸性KMnO4溶液         D.溴水
(2)过程①中,FeS、O2和H2SO4反应的化学方程式为                              。
(3)过程③中需加入的物质是　                             。
(4)过程④中,蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外,还需要             。
(5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的　　　　(填序号)。
A.稀硫酸       B.CaCO3        C.NaOH溶液
(6)过程⑥中,将溶液Z加热到70～80 ℃,目的是　           。
(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验。①用分析天平称取2.700 0 g样品;②将样品溶于足量的盐酸后,加入过量的BaCl2溶液;③过滤、洗涤、干燥,称重得固体质量为3.495 0 g。若该聚铁的主要成分为[Fe(OH)(SO4)]n,则该聚铁样品中铁元素的质量分数为　　　　。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)

(1)工业制硫酸铜的方法很多。
①方法一、用浓硫酸与铜反应制取硫酸铜。该反应的化学方程式是　　　　　　　　　,此法的最大缺点是　　　。 
②方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜,生产的主要过程如下图所示:

稀硫酸、铜和氧化铁反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　;向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是　　　　　　　　　;由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是　　　　　　　　　。 
(2)查阅资料知,在不同温度下Fe2O3被CO还原,产物可能为Fe3O4、FeO或Fe,固体质量与反应温度的关系如下图所示。

根据图像推断670 ℃时Fe2O3还原产物的化学式为　　　　　　,并设计一个简单的实验,证明该还原产物的成分(简述实验操作、现象和结论)　                                                                 　。 
仪器自选。可供选择的试剂:稀硫酸、稀盐酸、H2O2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。

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