题目内容
【题目】某课外化学兴趣小组欲从铝土矿中提取少量的Al2O3,查阅资料得知,铝土矿的主要成分是Al2O3,杂质是Fe2O3、SiO2等。从铝土矿中提取Al2O3的过程如下:
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(1)固体B的主要用途为(只写一种即可)______;
(2)第①步,向铝土矿中加入足量烧碱溶液,充分反应。发生反应的离子方程式是:______
(3)第③步的实验操作名称是______,请简述洗涤的操作过程______。若往A溶液中通入足量CO2,产生的沉淀为______(填化学式);
(4)工业上制取AlCl3常用Al2O3与炭、Cl2在高温条件下反应,已知每消耗0.5mol炭单质,转移1mol电子,则该反应的化学方程式为______
【答案】炼铁原料、用作涂料、油漆等 Al2O3+2OH- =2AlO2- +H2O、SiO2+2OH- =SiO32-+ H2O 过滤 向沉淀中加入蒸馏水,淹没沉淀,静置,待水流出,重复2~3次 Al (OH)3和H2SiO3 Al2O3+3Cl2+3C
2 AlCl3+3CO
【解析】
向铝土矿中加入足量烧碱溶液后,氧化铝是两性氧化物,既溶液强酸又溶于强碱,只Fe2O3溶于强酸,不溶于碱,SiO2只溶于强碱,不溶于酸,则在①得到滤液中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子,加入过量盐酸生成硅酸和氯化铝,氯化铝溶液中滴入氨水生成氢氧化铝,氢氧化铝受热分解,生成氧化铝,由此分析解答。
(1)向铝土矿中加入足量烧碱溶液后,则在①得到滤液中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子,滤渣B为氧化铁,氧化铁可作为炼铁的原料,氧化铁为红色,可用作涂料、油漆等故答案为:炼铁原料、用作涂料、油漆等;
(2)根据框图流程,向铝土矿中加入足量烧碱溶液后,氧化铝是两性氧化物,既溶液强酸又溶于强碱,Fe2O3只溶于强酸,不溶于碱,SiO2只溶于强碱,不溶于酸,则在①得到滤液中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子,滤渣为氧化铁,所以向铝土矿中加入足量烧碱溶液后,发生反应的离子方程式是Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,故答案为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(3)试剂③为氨水,能将铝离子转化为氢氧化铝沉淀,发生反应的离子方程式为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,通过过滤将Al(OH)3沉淀分离出来,向沉淀中加入蒸馏水,洗涤沉淀;A溶液含有硅酸根离子和偏铝酸根离子,若往A溶液中通入足量CO2,会发生反应,其离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-和SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-,生成的沉淀为硅酸和氢氧化铝,故答案为:过滤;向沉淀中加入蒸馏水,淹没沉淀,静置,待水流出,重复2~3次;Al(OH)3和H2SiO3;
(4)Cl2有强氧化性,碳具有还原性,每消耗0.5mol碳单质,转移1mol电子,这说明反应中碳失去2个电子,即氧化产物是CO,所以反应的化学方程式是Al2O3+3Cl2+3C
2AlCl3+3CO,故答案为:Al2O3+3Cl2+3C
2AlCl3+3CO。
【题目】在2L恒容密闭容器中投入足量M(s)和一定量的R(g),发生反应为M(s)+R(g)
X(g)+Y(g) △H;所得实验数据如表所示:
实验 | 温度/℃ | 起始时R的物质的量/mol | 平衡时气体总物质的量/mol |
① | 300 | 2.00 | 2.80 |
② | 400 | 2.00 | 3.00 |
③ | 400 | 4.00 | a |
下列推断正确的是( )
A.上述反应中,△H<0
B.实验②中,该反应的平衡常数K=0.5
C.实验①经4min达到平衡,0~4 min内υ(X)=0.2mol·L-1·min-1
D.实验③中a=6.00