【题目】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:
请回答下列问题:
(1)固体A的主要成分是______________(写名称).
(2)铝土矿与过量烧碱反应的离子方程式为______、______.
(3)电解熔融氧化铝可制得两种单质,写出该反应化学方程式______________.
(4)指出流程乙的一个缺点是____________.
(5)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X.已知每转移6.02×1023个电子,有0.5mol化合物X生成,此反应的化学方程式________________.
【答案】 二氧化硅 Al2O3+2OH_=2AlO2_+ H2O SiO2+2OH_ =SiO32﹣+H2O 2Al2O3==4Al+ 3O2↑ 氧化铝中含有二氧化硅杂质 Al2O3+N2+3C2AlN+3CO.
【解析】流程甲:铝土矿中加入过量的稀盐酸,SiO2与盐酸不反应,Al2O3、Fe2O3、MgO均可与盐酸反应生成相应的氯化物,反应方程式为Al2O3+6H+===2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O;MgO+2H+===Mg2++H2O;反应液中加入过量烧碱,Al3+变为AlO2-,Mg2+、Fe3+变为Mg(OH)2和Fe(OH)3沉淀,过滤后,滤液中通入足量的二氧化碳气体,生成了Al(OH)3沉淀;反应方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。流程乙:铝土矿中加入过量的氢氧化钠溶液,Fe2O3、MgO与氢氧化钠不反应,SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠,过滤,滤液中通入足量的二氧化碳,反应生成了Al(OH)3沉淀和硅酸。
(1)综上所述,固体A的主要成分是二氧化硅;正确答案: 二氧化硅。
(2)铝土矿中Al2O3、SiO2均与强碱反应,生成偏铝酸盐和硅酸盐,反应的离子方程式分别为:Al2O3+2OH-=2 AlO2-+ H2O 、 SiO2+2OH_ =SiO32﹣+H2O;正确答案:Al2O3+2OH_=2AlO2-+ H2O 、 SiO2+2OH_ =SiO32﹣+H2O。
(3)电解熔融氧化铝可制得金属铝和氧气,反应化学方程式2Al2O3==4Al+ 3O2↑;正确答案:2Al2O3==4Al+ 3O2↑。
(4)SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠,过滤,滤液中通入足量的二氧化碳,反应生成了Al(OH)3沉淀和硅酸,加热后,得到氧化铝和二氧化硅,即氧化铝中含有二氧化硅杂质 ;正确答案:氧化铝中含有二氧化硅杂质。
(5)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X,根据元素守恒可以知道X中应含有氧元素和碳元素,已知每转移6.02×1023个电子即1mol电子,有0.5mol化合物X生成,由电子转移守恒,可得在X中C的化合价为,所以X是CO,所以该反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C
2AlN+3CO;正确答案:Al2O3+N2+3C
2AlN+3CO。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在生产生活中,我们会遇到各种各样的化学反应。请按要求回答下列问题:
(1)焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵,其作用是消除焊接处的铁锈。发生的反应体系中共有六种物质:NH4Cl、N2、Fe2O3、Fe、FeCl3 和 X。
①根据题意,可判断出X是_____________(写化学式)
②写出并配平该反应的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目:______。
(2)铝元素是自然界中含量最多的的金属元素,应用广泛。金属铝既能与酸反应又能与强碱反应,请写出铝与强碱反应的离子方程式__________________________________________ 。
(3)Na2O2可用作呼吸面具的供氧剂, 发生反应的化学方程式为__________________________。
(4)“水玻璃”长期暴露在空气中会变质,这是因为“水玻璃”与空气中少量二氧化碳接触,生成了乳白色的凝胶状沉淀的缘故。写出反应的离子方程式_________________________________。
(5)小苏打可作胃药,请写出其中和胃酸时的离子方程式______________________ 。
(6)在反应 3BrF3+5H2O = HBrO3+Br2+9HF+O2 中,被氧化的元素是____________,当有5 mol水反应时,由H2O还原的BrF3为______________mol。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下表各组物质之间通过一步反应不可以实现如下图所示转化关系的是
选项 | X | Y | Z | 箭头上所标数字的反应条件 |
A | SiO2 | Na2SiO3 | H2SiO3 | ①与Na2CO3熔融 |
B | NaCl | NaHCO3 | Na2CO3 | ②加热 |
C | N2 | NO2 | HNO3 | ③加热 |
D | C | CO | CO2 | ④灼热炭粉 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】研究PM 2.5、SO2、NOx等,对监测空气质量具有重要意义.取某样本用蒸馏水处理制成待测液,其中所含离子的化学组分及其浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | H+ | SO42﹣ | NO3﹣ | Cl﹣ |
浓度/molL﹣1 | 4×10﹣6 | 6×10﹣6 | 2×10﹣5 | a | 2×10﹣5 | 3×10﹣5 | 2×10﹣5 |
请回答下列问题:
(1)根据表中数据计算此待测液中c(H+)浓度a为________mol/L.
(2)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一.
①汽车发动机工作时的高温会引发N2和O2反应,反应的化学方程式是__________.
②NOx能形成酸雨,由NO2形成酸雨的主要反应是______________(写化学方程式).
(3)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①在燃煤中加入生石灰可以起到固硫的作用,SO2被吸收后转化成一种硫元素的最高价态的化合物,该化合物常作为豆腐生产的原料,它在豆腐生产中的作用是___________.
②吸收烟气中的SO2,以下物质可作吸收剂的是_______(填序号);
a.NaOH b.H2SO4 c.NaHSO3 d. Na2SO3
硫酸工业中的尾气SO2可以循环利用,写出SO2转化为SO3反应的化学方程式_______.
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】请回答下列问题.
(1)水的电离平衡曲线如图所示,若A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度.
①100℃时1molL﹣1的NaOH溶液中,由水电离出的c(H+)=molL﹣1 , KW(25℃)KW(100℃)(填“>”、“<”或“=”).
②25℃时,向水的电离平衡体系中加入少量NH4Cl固体,对水的电离平衡的影响是(填“促进”、“抑制”或“不影响”).
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量.已知如表数据.
化学式 | 电离平衡常数(25℃) |
HCN | K=4.9×10﹣10 |
CH3COOH | K=1.8×10﹣5 |
H2CO3 | K1=4.3×10﹣7、K2=5.6×10﹣11 |
①25℃时,有等浓度的a.NaCN溶液 b.CH3COONa 溶液 c.Na2CO3溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为;(填序号)
②25℃时,等浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合,则c(Na+)c(CH3COO﹣)(填“>”、“<”或“=”).
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知难溶性物质K2SO4MgSO42CaSO4在水中存在如下平衡:K2SO4MgSO42CaSO4 (s)2Ca2++2K++Mg2++4SO42﹣ . 不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图所示,则下列说法错误的是( )
A.该平衡的Ksp=c2(Ca2+)c2(K+)c(Mg2+)c4(SO42﹣)
B.向该体系中加入饱和K2SO4溶液,溶解平衡向左移动
C.升高温度,溶浸速率增大,平衡向正反应方向移动
D.向该体系中加入饱和NaOH溶液,溶解平衡不发生移动
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】C和Si都属于第ⅣA族元素,下列有关说法正确的是( )
A. C和Si都是良好的导电材料B. CO2和SiO2常温下都呈气态
C. CH4和SiH4都是共价化合物D. H2CO3和H2SiO3都是二元强酸
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