题目内容
(12分)从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:
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请回答下列问题:
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为: ;
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为______。
(3)验证滤液B含Fe3+,可取少量滤液并加入______(填试剂名称)。
(4)滤液E中溶质的主要成分是____(填化学式),写出该溶液的一种用途 。
⑴Al2O3+6H+=2Al3++3H2O (2分) ⑵SiO2+2OH-=SiO32-+H2O(2分)
⑶硫氰化钾溶液(或苯酚溶液)(2分)
⑷NaHCO3 (2分) 制纯碱或发酵粉或灭火剂等合理答案 (2分)
【解析】
试题分析:由工艺流程甲可知,铝土矿与盐酸反应得固体A和滤液B,则固体A为SiO2,滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等,滤液中加入过量的NaOH,可推知沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁,滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠,所以向滤液D中通入过量二氧化碳,生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠,沉淀F为Al(OH)3,滤液E中含有NaCl、NaHCO3;根据工艺流程乙可知,铝土矿中的Al2O3、SiO2能和氢氧化钠反应,可知固体X为Fe2O3、MgO等,滤液Y为硅酸钠、偏铝酸钠,滤液中通入过量二氧化碳,沉淀Z为Al(OH)3、硅酸,滤液K中含有NaHCO3,则
(1)Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水,氧化物不能拆,离子方程式为:Al2O3+6H+═2Al3++3H2O,故答案为:Al2O3+6H+═2Al3++3H2O;
(2)二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,二氧化硅不能拆,故离子反应方程式为:SiO2+2OH-═SiO32-+H2O,故答案为:SiO2+2OH-═SiO32-+H2O;
(3)Fe3+与硫氰化钾溶液反应,使溶液变红色,检验滤液B中是否含Fe3+离子的方法为:取少量滤液B,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,说明滤液中含Fe3+,溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+,
故答案为:硫氰化钾;
(4)根据工艺流程甲可知,固体A为SiO2,滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等,沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁,滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠,所以向滤液D中通入过量二氧化碳,反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠,碳酸氢钠可用于制纯碱或做发酵粉等,故答案为:NaHCO3;制纯碱或做发酵粉等。
考点:本题以氧化铝提取工艺流程为载体,考查无机物推断、元素化合物性质及相互转化、除杂的方法、离子方程式、溶度积的计算等
(10分)汽车尾气是城市空气的主要污染物,如何减少汽车尾气(CO、NOx等)的污染是重要的科学研究课题。
(1) 已知:N2(g) + O2(g)
2NO(g) ΔH1
N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g) ΔH2
2H2(g) + O2(g)
2H2O(g) ΔH3
则4NO(g) + 4NH3(g) + O2(g)
4N2(g) + 6H2O(g) ΔH =____________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表达)
(2) 在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g),下列说法不能说明该反应达到平衡的是__________ (填字母)
A.NO的生成速率与NO的消耗速率相等
B.v(CO)=v(CO2)
C.体系的压强保持不变
D.各物质的浓度保持不变
(3) 可用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应的化学方程式为:
C(s) + 2NO(g)
N2(g) + CO2(g) ΔH >0
某研究小组向密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/mol·L-1
| NO | N2 | CO2 |
0
| 0.100
| 0
| 0
|
10
| 0.058
| 0.021
| 0.021
|
20
| 0.040
| 0.030
| 0.030
|
30
| 0.040
| 0.030
| 0.030
|
40
| 0.032
| 0.034
| 0.017
|
① 写出该反应的平衡常数表达式:K= 。
② 30 min后,改变某一条件,平衡发生了移动,则改变的条件是 ;若升高温度,NO浓度将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
下列实验“实验操作”与“结论”对应关系正确的是
选项 | 实验操作 | 结论 |
A | 向Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4 ,在管口观察到红棕色气体 | HNO3分解生成了NO2 |
B | 向沸水中逐滴加入1~2 mL FeCl3饱和溶液,煮沸至红褐色液体 | 制备Fe(OH)3胶体 |
C | 常温下,向饱和 | 说明常温下
|
D | 向纯碱中滴加足量浓盐酸,将产生的气体通入苯酚钠溶液,溶液变浑浊 | 酸性:盐酸>碳酸>苯酚 |
下述实验设计能够达到目的的是( )
选项 | 实验目的 | 实验设计 |
A | 证明SO2有漂白性 | 把SO2通入品红溶液中 |
B | 除去Cu粉中的CuO | 向混合物中滴加适量稀硝酸 |
C | 检验溶液中是否含有Fe2+ | 向溶液中滴入KSCN溶液,再滴加氯水 |
D | 证明H2CO3酸性比H2SiO3强 | Na2CO3和SiO2在高温下熔融反应 |