【题目】粉煤灰(主要含有SiO2、Fe2O3、Al2O3等)是燃煤发电过程中产生的废渣,粉煤灰的综合利用具有很大的价值.
Ⅰ.研究人员通过实验对粉煤灰中铝和铁元素的分离工艺进行了研究.
(1)以硫酸溶液分解粉煤灰,使其中的铝、铁元素溶出,过滤实现初步分离.
①写出硫酸溶液与Fe2O3反应的离子方程式 .
②初步分离得到的滤渣主要成分是 .
(2)向(1)分离所得的滤液中加入还原剂使Fe3+转化为Fe2+ , 结合表分析其原因 .
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 |
沉淀区间(pH) | 7.06~8.95 | 1.94~3.20 | 3.69~4.8 |
(3)使用碱性较弱的氨水为pH调节剂,进行分离实验.
①氨水使滤液中铝离子沉淀的离子方程式为 .
②反应终点的pH对铝和铁分离效果的影响如图1.根据实验结果,为达到好的分离效果,反应过程中控制pH的范围是 , 选择该范围的理由是 .
(4)Ⅱ.NH4HSO4和H2SO4按物质的量比1:1混合配制成浸取液,220℃时,可将高铝粉煤灰中Al2O3转化为硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2],然后分离、煅烧获得纯Al2O3 .
已知硫酸铝铵:①溶解度:0℃时,S=5.2g;100℃时,S=421.9g.
②280℃时分解.
依据资料可知,将硫酸铝铵与其他溶质分离的方法是 .
(5)煅烧NH4Al(SO4)2同时得到混合气体(NH3、N2、SO2、SO3、H2O).若16mol混合气体按图2装置被完全吸收制得浸取液,请将图2中试剂及其物质的量补充完整.
【答案】
(1)6H++Fe2O3=2Fe3++3H2O,SiO2
(2)Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀的pH相近,不易通过沉淀分离
(3)3NH3?H2O+Al3+=Al(OH)3+3NH4+,略小于5,铝元素沉淀较多,铁元素还没有开始大量的沉淀
(4)冷却、结晶
(5)
【解析】解:Ⅰ(1)①硫酸溶液与Fe2O3反应的离子方程式为6H++Fe2O3=2Fe3++3H2O,所以答案是:6H++Fe2O3=2Fe3++3H2O;
②SiO2不与硫酸反应,则初步分离得到的滤渣主要成分是SiO2,
所以答案是:SiO2;
(2)向(1)分离所得的滤液中加入还原剂使Fe3+转化为Fe2+,由表格数据可知,因Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀的pH相近,不易通过沉淀分离,
所以答案是:Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀的pH相近,不易通过沉淀分离;
(3)①氨水使滤液中铝离子沉淀的离子方程式为3NH3H2O+Al3+=Al(OH)3+3NH4+,
所以答案是:3NH3H2O+Al3+=Al(OH)3+3NH4+;
②反应终点的pH对铝和铁分离效果的影响如图1.根据实验结果,为达到好的分离效果,反应过程中控制pH的范围是略小于5 (或在4.5~5之间均可),因铝元素沉淀较多,铁元素还没有开始大量的沉淀,
所以答案是:略小于5;铝元素沉淀较多,铁元素还没有开始大量的沉淀;
Ⅱ.(4)由信息可知,溶解度受温度影响大,则将硫酸铝铵与其他溶质分离的方法是冷却、结晶,
所以答案是:冷却、结晶;
(5)加热时发生4NH4Al(SO4)2 2Al2O3+5SO3↑+3SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O↑,由图可知氮气排出,试剂Y可氧化二氧化硫,试剂X吸收三氧化硫,则试剂Y为O2,16mol混合气体含2mol氨气,氧化后由S原子守恒可得到8mol三氧化硫,NH4HSO4和H2SO4按物质的量比1:1混合配制成浸取液,由8SO3~4NH3,则试剂X为含2mol溶质的氨水,
所以答案是: .
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【题目】下列关于胶体说法正确的是
A. 有些胶体是纯净物,有些胶体是混合物
B. 胶体、溶液和浊液的本质区别是能否产生丁达尔效应
C. 胶体不带电荷
D. 胶体分散质粒子的直径在10-9~10-7cm
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【题目】将一定量的Cl2通入体积为40mL的氢氧化钾溶液中,两者恰好完全反应,测得反应后溶液中有三种含氯元素的离子,其中ClO-物质的量为0.06mol和ClO3-物质的量0.03mol,请按要求完成下列问题
(1)该反应的离子方程式为___________________________________________。
(2)该反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为____________________。
(3)上述反应中,通入Cl2的物质的量为________mol,氢氧化钾溶液的物质的量浓度为________mol/L。
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【题目】下列说法正确的是( )
A. 摩尔是一个物理量 B. 硫酸的摩尔质量是98 g
C. 物质的量就是物质的粒子数目 D. 18 g水中含有1 mol H2O
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【题目】在一个容积为2L的密闭容器中,加入0.8mol A2气体和0.6mol B2气体,一定条件下发生如下反应:A2(g)+B2(g)═2AB(g)△H<0,反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示.下列说法正确的是( )
A.图中a点的值为0.05
B.该反应的平衡常数K=0.03
C.平衡时A2的转化率为62.5%
D.温度升高,平衡常数K值增大
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【题目】已知(b)、
(d)、
(p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是( )
A. b的同分异构体只有d和p两种
B. 它们的二氯代物均只有三种
C. 它们均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D. 只有b的所有原子处于同一平面
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【题目】将一定量的氯气通入含有Fe3+、Fe2+、Cl-、Br-的溶液中,离子浓度可能保持不变的是(不考虑溶液体积的变化)( )
A.Br-B.Fe2+C.Cl-D.Fe3+
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【题目】已知:氮气和氢气合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=﹣92kJmol﹣1请回答下列问题:
(1)取1mol N2(g)和3molH2(g)充入一密闭容器中,一定条件下进行反应并达平衡时,测得反应放出的热量92kJ(填“大于”、“等于”或“小于”),原因是;若升高温度,上述反应中△H(填“变大”、“变小”或“不变”).
(2)已知:分别破坏1molN﹣H键、1mol H﹣H键需要吸收的能量为:391kJ、436kJ,则破坏1mol N≡N键需要吸收的能量为 .
(3)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molNH3(g) 并发生上述反应.半分钟后反应达到平衡,测得v(NH3)=0.40mol/(Lmin),则上述合成氨反应的平衡常数为 .
(4)向三个体积均为1L的恒容密闭容器中分别充入1molN2和3molH2 , 当分别只改变其中一个外界条件时使反应达到平衡,测得氨的体积分数随时间的变化如图所示.
上述图像中,只改变温度的为(填“I”“II”“III”,下同),只改变压强的为 , 只改变催化剂的为 .
(5)若把标准状况下8.96L氨气通入到100g9.8%的硫酸溶液中并完全吸收,所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是 .
(6)常温下,向浓度均为0.1mol/L的MgCl2、FeCl3和AlCl3混合溶液中通入NH3至过量,最先生成沉淀的化学式为 , 当pH=时,开始生成Mg(OH)2沉淀. (已知:Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10﹣13; Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10﹣40;Ksp[Al(OH)3]=1.0×10﹣33)
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【题目】研究铜及其化合物的性质对科研、生产生活有重要的意义.
(1)铜可采用如下方法制备
①火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO2
②湿法炼铜:CuSO4+Fe═FeSO4+Cu
上述两种方法中,铜元素均被 (填“氧化”或“还原”)成铜单质,若用①法每制得32gCu,转移电子的物质的量是 .
(2)在潮湿的空气中铜可以发生电化学腐蚀,生成铜绿,铜绿的化学式为 发生腐蚀的正极反应式为 ,由铜和锌组成的黄铜合金不易生锈,其防腐蚀的方法是 .
(3)①Li﹣﹣CuO电池总反应为:2Li+CuO═Li2O+Cu.电解质溶液为高氯酸锂有机溶液,电池的正极反应式为 .
②Cu2O是一种半导体材料,可在碱性溶液中用电解法制取,电解总反应式为:
2Cu+H2OCu2O+H2↑,阳极反应式为 ;Cu2O投入稀硫酸中,得到蓝色溶液和红色沉淀,写出该反应的离子方程式 .
(4)为了回收粗铜精炼后阳极泥中的Ag和Au,某实验小组查阅了有关资料如下表:
编号 | 常温下反应 | 化学平衡常数 |
反应甲 | Au+6HNO3Au(NO3)3+3NO2↑+3H2O | <10﹣5 |
反应乙 | Au3++4Cl﹣[AuCl4]﹣ | >105 |
从资料中可知,常温下金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与浓盐酸体积比为l:3的混合物).请你运用化学平衡移动原理,简要说明金能溶于王水的原因 .
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