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(16分)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)煅烧过程中有如下反应发生:
①钾长石中的硅元素在CaCO3作用下转化为CaSiO3,写出SiO2转化为CaSiO3的化学方程式:                               
②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:                               
(2)已知NaAlO2和KAlO2易发生如下水解反应:AlO2+ 2H2OAl(OH)3+ OH。“浸取”时应保持溶液呈________性(填“酸”或“碱”),“浸取”时不断搅拌的目的是_____     ____。
(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。

(1)①CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑(2分); ②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑(2分)
(2)碱(2分);提高浸取速率(或增大原料浸出率,3分)
(3)HCO3+OH=H2O+ CO32(3分);(4)Na2CO3、CO2(4分,各2分)。

解析试题分析:(1)①SiO2转化为CaSiO3的化学方程式是CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑;②Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式是:Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑;(2)由于NaAlO2和KAlO2易发生如下水解反应:AlO2+ 2H2OAl(OH)3+ OH。所以 “浸取”时应保持溶液呈碱性以抑制盐的水解,“浸取”时不断搅拌的目的是提高浸取速率(或增大原料浸出率);(3)“转化”时加入NaOH的主要作用是HCO3+OH=H2O+ CO32;(4)上述工艺中可以循环利用的主要物质是Na2CO3、CO2、和水。
考点:考查物质的转化过程中反应原理、反应条件的选择、盐的水解、化学方程式、离子方程式的书写、物质的循环利用的知识。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

保存少量金属钠的方法是

A.放在冰水中 B.放在细沙中 C.放在水中 D.放在煤油中

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

把4.6g钠投放到195.4g水中,所得溶液的质量分数为

A.2.3%B.大于2.3%C.4%D.大于4%

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

有铁的氧化物样品,用140ml0.5mol/L的盐酸恰好使其完全溶解,所得溶液还能吸收标准状况下氯气56ml,使其中的Fe2+全部转化为Fe3+,该样品可能的化学式是(  )

A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe5O7D.Fe4O5

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(6分)铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题:
(1)工业上采用电解氧化铝-冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝。上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质,可用电解方法进一步提纯,该电解池中阳极的电极反应式为    ,下列可作阴极材料的是__________。
A.铝材        B.石墨         C.铅板          D.纯铝
(2)阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜,装置如下图所示。以稀硫酸为电解液,铝阳极发生的电极反应式为__________________________________。

(3)下列说法正确的是          
A.阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
B.铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
C.铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性,但耐磨性下降
D.铝的阳极氧化膜富有多孔性,具有很强的吸附性能,能吸附染料而呈各种颜色

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(13分)铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式: _______________________________
(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请在方框内画出原电池的装置图,标出正、负极及材料、电解质溶液并写出电极反应式。

正极反应____________________________;
负极反应____________________________。
(3)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答下列问题:

①负极反应式为                            溶液PH      (填“增大”、“不变”或“减小”)。
②该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H22LiH    Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2
反应Ⅰ中的还原剂是      ,7 gLi可吸收标况下H2      L,此时转移电子       moL。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)有三种金属单质A、B、C,其中A的焰色反应为黄色,B、C是常见金属。三种金属单质A、B、C能与气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H之间发生如下转化关系(图中有些反应的产物和反应的条件没有标出)。

请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:
A_____________;H ______________; G___________;乙____________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
反应①________________________________;反应②_________________________________。
(3) 反应②中电子转移的数目为6.02×1023个时消耗的气体乙的物质的量为        mol

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(15分)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值:)

序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
I
x≥a
电极附近出现黄色,有气泡产生
有Fe3+、有Cl2
II
a>x≥b
电极附近出现黄色,无气泡产生
有Fe3+、无Cl2
III
b>x>0
无明显变化
无Fe3+、无Cl2
(1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是_______。
(2)I中,Fe2+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应的方程式_____。
(3)由II推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有_____性。
(4)II中虽未检测出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
IV
a>x≥c
无明显变化
有Cl2
V
c>x≥b
无明显变化
无Cl2
①NaCl溶液的浓度是________mol/L。
②IV中检测Cl2的实验方法:____________________。
③与II对比,得出的结论(写出两点):___________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

切开的金属Na暴露在空气中,其变化过程如下:

(1)反应Ⅰ的反应过程与能量变化的关系如下:

① 反应Ⅰ 是   反应(填“放热”或“吸热”),判断依据是   
② 1 mol Na(s)全部氧化成Na2O(s)的热化学方程式是   
(2)反应Ⅱ是Na2O与水的反应,其产物的电子式是     
(3)白色粉末为Na2CO3。将其溶于水配制为0.1 mol/L Na2CO3溶液,下列说法正确的是     (填字母)。

A.升高温度,溶液的pH降低
B.c(OH)-c (H)=c (HCO3)+2 c (H2CO3)
C.加入少量NaOH固体,c (CO32―)与c (Na)均增大
D.c (Na) > c (CO32―) > c (HCO3) > c(OH) > c (H)
(4) 钠电池的研究开发在一定程度上可缓和因锂资源短缺引发的电池发展受限问题。
① 钠比锂活泼,用原子结构解释原因_______。
②ZEBRA 电池是一种钠电池,总反应为NiCl2 + 2Na  Ni + 2NaCl。其正极反应式是_____。

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