题目内容
某铝合金(硬铝)中含有铝、镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计了如下实验:(已知:硅不与盐酸和水反应)
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(1)若固体Ⅰ中含有铜和硅,步骤①的试剂X应选择 (填“NaOH溶液”,“盐酸”,“FeCl3溶液”);步骤②的操作是 ,反应的离子方程式为 , 。
(2)固体Ⅲ的化学式为 步骤④反应的化学方程式为 。
(3)步骤④中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时,会使测定结果 (填“偏高”“偏低”“不影响”)
(17分)
(1)盐酸;过滤;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;Al3++4OH?=AlO2-+2H2O
(2)Al2O3; 2Al(OH)3
Al2O3+3H2O
(3)偏高
【解析】
试题分析:(1)若固体Ⅰ中含有铜和硅,步骤①是将Mg、Al转化为盐溶液,除去不溶的Cu、Si,步骤①的试剂X不能与Cu、Si,NaOH溶液与Si反应,FeCl3溶液与Cu反应,故试剂X应选择盐酸;由流程图可知,步骤②是将镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去,将铝离子转化为偏铝酸根,进行固液分离,应是过滤;固体沉淀Ⅱ是氢氧化镁,镁离子与氢氧根反应生成氢氧化镁沉淀,反应离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Al3+与OH?反应生成AlO2-离子方程式为:Al3++4OH?=AlO2-+2H2O
(2)由流程图可知,步骤②的溶液中,通入二氧化碳,将偏铝酸根转化为氢氧化铝沉淀,加热灼烧氢氧化铝沉淀,氢氧化铝分解生成氧化铝与水,反应方程式为2Al(OH)3
Al2O3+3H2O;固体Ⅲ是Al2O3。
(3)氢氧化铝沉淀会附着碳酸钠、氯化钠等物质,氢氧化铝沉淀没有用蒸馏水洗涤,导致加热生成的氧化铝的质量偏大,使测定的合金中铝的质量增大,测定合金中铝的质量分数偏高。
考点:本题考查物质的分离与提纯、化学流程的分析、方程式的书写、误差分析。
(10分) 某温度下,在一密闭容器中充入一定量CO2,并加入足量铁粉,发生反应:Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g) ΔH=a kJ·mol-1,测得CO2和CO浓度随时间的变化如图所示:
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(1) 0~8 min,v(CO)=__________mol·L-1·min-1。
(2) 测得在不同温度下,K值如下:
温度(℃) | 500 | 700 |
平衡常数K | 2.00 | 2.50 |
①若500℃时进行反应,CO2起始浓度为3 mol·L-1,CO的平衡浓度为________。
②反应中的a________0(填“大于、小于、等于”)。
③下列措施中,能使平衡时c(CO)/c(CO2)的比值的增大的是________(填序号)。
A.升高温度 B.再加入一些铁粉 C.增大压强 D.充入一定量氮气
④在700℃时的某时刻测得CO2浓度为1.4mol·L-1,CO浓度为2.0mol·L-1,反应向 方向进行(填“正反应”或”逆反应”),理由是: 。
(16分)中国环境监测总站数据显示,颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1) 将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH | SO | NO | Cl- |
浓度/mol?L-1 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH = 。
(2) NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:![]()
① N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H= 。
②当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式 。
(3) 碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:
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①用离子方程式表示反应器中发生的反应 。
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是_____________________。
③用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:Ni(OH)2+M
NiO(OH)+MH,电池放电时,负极电极反应式为 ; 充电完成时,全部转化为NiO(OH),若继续充电,将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极电极反应式为 。