题目内容
1.工业上铝土矿(主要成分是Al2O3,还有少量的Fe2O3、SiO2)提取冶炼铝的原料氧化铝.工艺流程如图:(1)步骤①反应的离子方程式是Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(2)滤液1中要加入稍过量原料B,原料B的化学式是NaOH;步骤①②③均需进行的实验操作是过滤(填操作名称).
(3)步骤③中生成沉淀的化学方程式是NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
(4)如果省去步骤①,即溶解铝土矿是从加入原料B开始,则会对氧化铝的提取有什么影响?用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠,最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质.
分析 铝土矿的主要成分是Al2O3,还有少量的Fe2O3、SiO2,由流程可知,原料A为盐酸,SiO2和盐酸不反应,Al2O3、Fe2O3均与盐酸反应,步骤①分离不溶固体与液体,为过滤操作,得到残渣为SiO2,滤液1含有AlCl3、FeCl3及剩余的HCl,加入试剂B得到沉淀与滤液2,步骤②为过滤,步骤③通入的为二氧化碳,生成的沉淀为氢氧化铝,所以滤液②含有AlO2-,步骤②应加入原料B为NaOH,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,将Al3+转化为AlO2-,氢氧化铝加入分解得到氧化铝,以此来解答.
解答 解:铝土矿的主要成分是Al2O3,还有少量的Fe2O3、SiO2,由流程可知,原料A为盐酸,SiO2和盐酸不反应,Al2O3、Fe2O3均与盐酸反应,步骤①分离不溶固体与液体,为过滤操作,得到残渣为SiO2,滤液1含有AlCl3、FeCl3及剩余的HCl,加入试剂B得到沉淀与滤液2,步骤②为过滤,步骤③通入的为二氧化碳,生成的沉淀为氢氧化铝,所以滤液②含有AlO2-,步骤②应加入原料B为NaOH,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,将Al3+转化为AlO2-,氢氧化铝加入分解得到氧化铝,
(1)步骤①反应的离子方程式是Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,
故答案为:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(2)由上述分析可知,B为NaOH,步骤①②③均需进行的实验操作是过滤,故答案为:NaOH;过滤;
(3)步骤③中生成沉淀的化学方程式是NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,故答案为:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
(4)省去步骤①,即溶解铝土矿是从加入原料B开始,即用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠,最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质,故答案为:用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠,最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质.
点评 本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握分离流程中发生的反应、混合物分离方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识及实验技能的综合应用,题目难度不大.
| A. | 葡萄糖、蔗糖均能水解 | |
| B. | 福尔马林、水玻璃、一水合氨均为混合物 | |
| C. | 反应:NH4Cl (s)═NH3(g)+HCl(g)在室温下不能自发进行,说明该反应的△H>0 | |
| D. | C(石墨,s)═C (金刚石,s)△H=+1.9kJ•mol-1,说明金刚石比石墨稳定 |
| A. | H2燃烧热为285.8 kJ•mol-1,则2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6 kJ•mol-1 | |
| B. | 若C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,则石墨比金刚石稳定 | |
| C. | 已知NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.4 kJ•mol-1,则0.5mol NaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量 | |
| D. | 已知2SO2(g)+O2(g)?2SO2 (g)△H=-196.64 kJ•mol-1,在一定温度下,向一固定体积的密闭容器中通入2mol SO2、1mol O2,达到平衡时放出热量小于196.64 kJ |
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.若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表:
| 离子 | H+ | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
| 浓度/mol•L-1 | 未测定 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:①将煤转化为清洁气体燃料.
已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) K12C(s)+O2(g)=2CO (g) K2
2C(s)+2H2O(g)═2CO(g)+2H2(g)则K=$\sqrt{\frac{{K}_{2}}{{K}_{1}}}$(用含K1、K2的式子表示).
②洗涤含SO2的烟气.以下物质可作洗涤剂的是ab.
A.Ca(OH)2 B.Na2CO3 C.CaCl2D.NaHSO3
(3)汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化,已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H>0目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染,其化学反应方程式为2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO2+N2.
| A. | 2.3gNa投入到97.7g水中形成的溶液溶质质量分数为4% | |
| B. | 25gCuSO4•5H2O溶于75g水之后,溶质的质量分数为16% | |
| C. | 相同质量的Na2O和Na2O2溶于相同体积的足量水中,所得溶液的质量分数相同 | |
| D. | 向含Na2CO310.6g的饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2,所得溶液溶质质量为16.8g |
| A. | Ⅰ、Ⅱ分别表示盐酸和醋酸的反应曲线 | |
| B. | pH=7 时,$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH)}$=170 | |
| C. | V(NaOH)=10.00 mL 时,醋酸溶液的导电性更强 | |
| D. | 向盐酸中加 NaOH 至 pH=12 时,V(NaOH)=200/9 mL |
| A. | 开始时V正增大,V逆减小,最终SO3的百分含量增加 | |
| B. | 开始时V正增大,V逆不变,最终SO3的百分含量不变 | |
| C. | 开始时V正增大,V逆增大,最终SO3的百分含量无法判断 | |
| D. | 开始时V正增大,V逆减小,最终SO3的百分含量保持不变 |