(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 。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
硫酸亚铁铵【(NH4)2Fe(SO4)2】俗称莫尔盐,工业上用途广泛,该物质属于 。
A、酸 B、碱 C、盐
某同学为了验证硫酸亚铁铵晶体中的阳离子,进行了如下操作。
(1)室温下,将少量的硫酸亚铁铵晶体配成溶液,并将所配溶液分置于两支试管中,用其中一支进行验证Fe2+的实验,请完成下表:
操作 | ①往试管中滴入几滴 溶液(填化学式) | ②继续滴入几滴新制氯水 |
现象 | 溶液无明显变化 | 溶液显红色 |
原因 | 溶液中没有Fe3+ | (用简要文字说明原因) |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业制备氯化铜时,将浓盐酸用蒸气加热至80 ℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO),充分搅拌,使之溶解,得一强酸性的混合溶液,现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液,采用以下步骤[参考数据:pH≥9.6时,Fe2+完全水解成Fe(OH)2;pH≥6.4时,Cu2+完全水解成Cu(OH)2;pH≥3.7时,Fe3+完全水解成Fe(OH)3]。请回答以下问题:
(1)第一步除去Fe2+,能否直接调整溶液pH=9.6,将Fe2+沉淀除去? ,(填“能” 或“不能”)理由是 ,
(2)有人用强氧化剂NaClO先将Fe2+氧化为Fe3+,再调整溶液的PH将Fe3+沉淀除去:
①加入NaClO后,溶液的pH变化是________(填代号)。
A.一定增大 B.一定减小 C.可能增大 D.可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当? ,(填“是” 或“否”)现有下列几种常用的氧化剂,可用于除去混合溶液中Fe2+的有________(有几个选几个,填代号)。
A.浓HNO3 B.Cl2 C.KMnO4 D.H2O2
(3)加入适当物质调整溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,可以达到除去Fe3+而不损失CuCl2的目的,则调整溶液pH可选用下列物质中的___________。
A.NaOH B.NH3·H2O C.CuO D.Cu(OH)2
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的关系如图所示(部分产物已略去)。
(1)若A为金属单质,D是某强酸的稀溶液,则反应C+D→B的离子方程式为 ;
(2)若A、B为盐,D为强碱,A的水溶液显酸性,则
①C的化学式为 ;
②反应B+A→C的离子方程式为 ;
(3)若A为强碱,D为气态氧化物。常温时,将B的水溶液露置于空气中,其pH随时间t变化可能如上图的图b或图c所示(不考虑D的溶解和水的挥发)。
①若图b符合事实,则D的化学式为 ;
②若图c符合事实,则其pH变化的原因是 (用离子方程式表示);
(4)若A为非金属单质,D是空气的主要成分之一。它们之间转化时能量变化如上图a,请写出A+D→C的热化学方程式 ;
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
(15分)
铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:
(1)单质铁属于 晶体,将FeCl3溶液加热蒸干、灼烧所得的物质是 (填化学式).
(2)请写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式____
(3)金属Cu单独与氨水或单独与双氧水都不反应,但可与二者的混合溶液反应生成深蓝色溶液,该深蓝色的浓溶液中加入乙醇所产生的现象是 ,画出呈深蓝色的离子的结构式____ 写出Cu与氨水、双氧水反应的离子方程式:____
(4)在硫酸亚铁溶液中加入过量的碳酸氢铵,有FeCO3沉淀生成,写出其化学方程式____
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
绿矾(FeSO4·7H2O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品,产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体。加入适量可调节碱性水中的pH,与水中悬浮物有机结合,并加速沉淀,主要应用于水质净化和工业废水处理,同时具有杀菌作用。
(1)98% 1.84 g/cm3的浓硫酸在稀释过程中,密度下降,当稀释至50%时,密度为1.4g/cm3,50%的硫酸物质的量浓度为 (保留两位小数),50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合,混合酸的浓度为 (填>、<、=")40%" 。
(2)实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟硫酸含SO3 20克)配制稀硫酸,若用SO3·nH2O表示20%的发烟硫酸,则n=____________(保留两位小数)。
(3)绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁,现取7.32克晶体溶于稀盐酸后,加入足量的BaCl2溶液,过滤得沉淀9.32克;再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe2+完全氧化,推测晶体的化学式为 。
(4)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐),较绿矾稳定,在分析化学中常用来配制Fe2+的标准溶液,用此Fe2+的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量。现取8.64克Cu2S和CuS的混合物用200 mL 2 mol/L稀硝酸溶液处理,发生反应如下:
10NO3-+3Cu2S+16H+=6Cu2++10NO↑+3SO42-+8H2O
8NO3-+3CuS+8H+=3Cu2++3 SO42-+8NO↑+ 4H2O
剩余的稀硝酸恰好与V mL 2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
已知:NO3-+3Fe2++4H+= NO↑+3Fe3++2H2O
① V值范围 ;
② 若V=48,试计算混合物中CuS的质量分数 (保留两位小数)。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,
通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
(1)加热前通入空气的目的是 ,
操作方法为 。
(2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为:A ,
C ,D 。
(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl的含量将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同);若B中反应管右侧有水蒸气冷凝,则测定结果中NaHCO3的含量将 ;若撤去E装置,则测得Na2CO3·10H2O的含量将 。
(4)若样品质量为w g,反应后C、D增加的质量分别为m1 g、m2 g,由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为 (用含w、m1、m2的代数式表示)。
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