某科研小组以难溶性钾长石(K2O?Al2O3?6SiO2)为原料.提取Al2O3.K2CO3等物质.工艺流程如下: (1)煅烧过程中钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的NaAlO2和KAlO2.写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式是: .(2)已知NaAlO2和KAlO2易发生如下水解反应:AlO2-+ 2H2O Al(OH)3 + OH- 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某科研小组以难溶性钾长石（K₂O?Al₂O₃?6SiO₂）为原料，提取Al₂O₃、K₂CO₃等物质，工艺流程如下：

（1）煅烧过程中钾长石中的钾元素和铝元素在Na₂CO₃作用下转化为可溶性的NaAlO₂和KAlO₂，写出Al₂O₃转化为NaAlO₂的化学方程式是：                              。
（2）已知NaAlO₂和KAlO₂易发生如下水解反应：AlO₂^—+ 2H₂O Al(OH)₃+ OH^—，“浸取”时应保持溶液呈           性（填“酸”或“碱”）。
（3）“转化”时加入NaOH的主要作用是                              （用离子方程式表示）。
（4）上述工艺中可以循环利用的主要物质是               、               和水。
（5）以Al₂O₃为原料，以石墨为电极，通过电解法可制得金属铝。电解池中接电源负极的一极的电极反应式是                   。长时间电解后，需要更换新的石墨电极的是        极（填“阴”或“阳”）。

（14分）（1）Na₂CO₃+Al₂O₃2NaAlO₂+CO₂↑ （2分）（2）碱（2分）；
（3）HCO₃^－ + OH^－＝H₂O + CO₃²^－ (2分)
（4）Na₂CO₃、CO₂(不分先后，每个2分) （5）Al³⁺+ 3e^－＝Al (2分) 阳 (2分)

解析试题分析：（1）根据原子守恒可知，氧化铝和碳酸钠在高温下反应生成偏铝酸钠的同时，一定还有二氧化碳产生，所以反应化学方程式为Na₂CO₃+Al₂O₃2NaAlO₂+CO₂↑。
（2）偏铝酸根离子水解呈碱性，所以要抑制其水解，“浸取”时应在碱性条件下进行。
（3）由工艺流程可知，滤液中主要含有碳酸氢钾、碳酸氢钠，“转化”时加入NaOH，将碳酸氢钾、碳酸氢钠转化为碳酸钾、碳酸钠，反应离子反应方程式为HCO₃^－ + OH^－＝H₂O + CO₃²^－。
（4）煅烧时需要碳酸钠，在流程图提取碳酸钾之前可得到碳酸钠，所以碳酸钠是可以参与可循环利用的物质。在浸出液中需通二氧化碳，而碳酸钙与二氧化硅、氧化铝和碳酸钠在高温下反应都有二氧化碳生成，所以二氧化碳也是可以参与循环使用的物质。
（5）电解池中连接电源负极的电极为阴极，阴极得到电子，发生还原反应。所以铝离子在阴极放电生成Al，电极反应式为Al³⁺+ 3e^－＝Al。电极过程中阳极生成氧气，生成的氧气会和碳反应生成二氧化碳，阳极石墨被消耗，因此需要更换新的石墨电极的是阳极。
考点：考查方程式的书写、铝及其化合物的性质、反应条件的可知、原料的利用、电化学原理的应用和电极反应式的书写等

练习册系列答案

相关题目

（1）铜是人类最早使用的金属之一，以下是冶炼铜的一个反应：
Cu₂S+2Cu₂O6Cu+SO₂
该反应中被氧化的元素是      ，若反应中转移1mol电子，得到Cu     mol。
（2）下列两种方法均可以制备CuSO₄。
方法一：2Cu+O₂2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
方法二：Cu+2H₂SO₄（浓）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
①假如某工厂欲生产CuSO₄，请选择一种方法，并说明理由：
                                                  。
②有同学认为，生成等量的硫酸铜两种方法消耗的能量相同，因为反应都是铜转变为CuSO₄，你认为上述说法       （填“正确”或“不正确”），原因是
                                                         。

铜及其化合物在生产生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有+l、+2。已知Cu₂O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。
（1）工业上可用Cu₂S+O₂2Cu+SO₂反应制取粗铜，当有32gCu₂S消耗时，电子转移数目是        。
（2）将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50℃，加入H₂O₂，反应一段时间后，升温到60℃，再反应一段时间后可制得硫酸铜，温度控制在50℃-60℃的两个原因除了加快反应速率外，还有                  。在CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式                        。
（3）某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。
①甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO, 其猜想可用化学方程式表示为：
Cu + H₂SO₄
②乙同学认为：黑色固体除CuO外还可能含有Cu₂S和CuS.其理由可能是   （填字母）
a.Cu₂S和CuS都是黑色的
b.铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O₂
c.浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu的化合价上升与S的化合价下降有多种可能
（4）现向Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物中，加入1 L 0.6 mol/L HNO₃溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240 mL NO气体（标准状况）。Cu₂O跟稀硝酸反应的离子方程式                 。若将上述混合物用足量的H₂加热还原，所得到固体的质量为        g。若混合物中含0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗H₂SO₄的物质的量为          。

（1）向FeCl₃溶液中加入a g的铜粉，搅拌使之全部溶解，溶液中一定有的阳离子是_________。可能有的阳离子是。发生反应的离子方程式为；再向其中加入 b g铁粉，充分反应后过滤得滤渣c g，可能发生反应的离子方程式为。若已知 a＞b＞c，则 c克滤渣是_________。
（2）鉴别Na₂SO₃溶液和稀H₂SO₄。请按要求完成下表：

步骤	操作	现象及结论
1	用甲、乙两支试管分别取两种溶液各少许。
2	用胶头滴管向甲试管中逐滴滴加BaCl₂溶液至过量。
3	。	，则甲是，乙是。，则甲是，乙是。

说明：第3步不能使用其他任何仪器（包括胶头滴管）和试剂。

铁是一种典型的过渡金属，铁和铁的化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算：
（1）将11.802 g钢样粉末（只含铁和碳）于高温下置于足量的纯氧中充分反应，冷却后得到16.240 g磁性氧化铁。
①钢样中含铁________g。
②生成的CO₂在标准状况下体积为________mL。
（2）向10 mL氯化铁溶液（含盐酸0.001 mol）中加入16.8 g 5%的烧碱溶液（足量），充分反应后过滤。洗涤沉淀，将洗涤液与滤液合并后稀释至250mL。取25mL稀释液，用0.100 mol/L盐酸滴定，终点时消耗盐酸的体积15.50mL。计算原溶液中Fe³⁺的物质的量浓度。
（3）铁锈的主要成分实为羟基氧化铁[化学式FeO(OH)]。将一块带锈铁片放入700mL pH＝0的稀硝酸中充分反应，收集到标准状况下NO气体3.584 L，最终剩余2.020g铁。求：
①反应后溶液中溶质的成分与物质的量。
②原带锈铁片中铁锈的质量分数。
（4）用FeSO₄和NaOH制备Fe(OH)₂时，往往会形成一种灰绿色的中间物（用X表示）。经分析，X中含有三种阴离子与两种阳离子，阴、阳离子的总质量之比为11:12。已知两种阳离子为Fe²⁺与Fe³⁺，物质的量之比为2:1。请通过计算确定X的化学式。

二硫化亚铁是Li/FeS₂电池的正极活性物质，可用水热法合成。FeSO₄、Na₂S₂O₃、S及H₂O在200℃连续反应24小时，四种物质以等物质的量反应，再依次用CS₂、H₂O洗涤、干燥及晶化后得到。
（1）合成FeS₂离子方程式为                 。
（2）用水洗涤时，如何证明S0₄^2-己除尽　             。
（3）己知1.20gFeS₂在O₂中完全燃烧生成Fe₂O₃和SO₂气体放出8.52kJ热量，FeS₂燃烧反应的热化学方程式为　                                             。
（4）取上述制得的正极材料1.1200g (假定只含FeS一种杂质)，在足量的氧气流中充分加热，最后得0.8000g红棕色固体，则该正极材料中FeS₂的质量分数(写出计算过程)。
                                            。

(14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：
Al₂O₃(s)+AlC₁₃(g)+3C(s) ="3AlCl(g)+3CO(g)"   △H="a" kJ·mol^－1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlC₁₃(g) △H="b" kJ·mol^－1
①反应Al₂O₃(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=        kJ·mol^－1(用含a、b 的代数式表示)。
②Al₄C₃是反应过程中的中间产物。Al₄C₃与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为                                            。
(2)镁铝合金(Mg₁₇Al₁₂ )是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg₁₇Al₁₂2+17H₂=17MgH₂+12Al。得到的混合物Y(17MgH₂ +12Al)在一定条件下可释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg₁₇Al₁₂)时通入氩气的目的是                       。
②在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中，混合物Y 能完全释放出H₂。1 mol Mg₁₇ Al₁₂完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应，释放出H₂的物质的量为            。
③在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L^-1 MgCl₂溶液中，                 图8
混合物Y 均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X^－射线衍射谱图如图所示(X^－射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中，混合物Y 中产生氢气的主要物质是                       (填化学式)。

(3)铝电池性能优越，Al-AgO 电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为                                  。

(6分) 向1L AlCl₃和FeCl₃混合溶液中加入2mol /LNaOH溶液300mL时，产生的沉淀量达最大值；继续加入NaOH溶液，沉淀开始溶解，当加入NaOH溶液的总体积达到 350mL时，沉淀不再减少，求原溶液中FeCl₃的物质的量浓度(需写出解题过程)。

（16分）铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。

（1）装置A中发生反应的化学方程式为：，反应过程中试管B中的现象是，试管C的作用是。
（2）导管D的下端(虚线段)应位于（液面上、液面下），导管D的作用有：①实验结束后排除装置中的SO₂；② 。
实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还有黑色固体甲生成，甲中可能含有CuO、Cu₂O、CuS、Cu₂S。为探究甲的成分，进行了以下的实验。
查阅资料可知：Cu₂O + 2HCl =CuCl₂+ Cu + H₂O， 2Cu₂O + O₂煅烧 4CuO，2CuS+3O₂煅烧2CuO+2SO₂，Cu₂S+2O₂煅烧2CuO+SO₂。CuS、 Cu₂S和稀HCl不反应。

锻烧

（3）固体乙在空气中煅烧时，使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外，还必须有：                                       。
（4）煅烧过程中，除上述反应外，还可能发生反应的方程式为                                    。
（5）结论：甲中有CuO，还肯定含有的物质是          。

试题分类