【題目】粉煤灰是燃煤產(chǎn)生的重要污染物，主要成分有Al2O3、Fe2O3、MgO和SiO2等物質(zhì)。用硫酸銨固體等試劑提取粉煤灰中Al2O3并制取鋁的工藝流程如圖：

回答下列問題：

(1)已知煙氣中含有NH3，煅燒工序中Al2O3參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

(2)“濾渣Ⅰ”和“濾渣Ⅲ”主要成分的化學(xué)式分別為__、__。

(3)將“濾液Ⅱ”通過__、過濾、洗滌、干燥后得到的晶體可返回__工序中循環(huán)利用。

(4)向“濾液Ⅲ”中通入過量CO2，生成沉淀的離子方程式為__。

(5)電解Al2O3制備Al需要冰晶石(Na3AlF6)作助熔劑。Na3AlF6可由Al(OH)3、Na2CO3和HF反應(yīng)制得，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。

(6)某工廠利用上述流程從m噸粉煤灰中制得n噸Al2O3，則原粉煤灰中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__。

【答案】Al2O3+3(NH4)2SO4Al2(SO4)3+6NH3+3H2O SiO2 Fe(OH)3和Mg(OH)2 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 煅燒 CO2++2H2O=Al(OH)3↓+ 2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O ×100%

【解析】

煅燒工序中Al2O3與(NH4)2SO4反應(yīng)生成Al2(SO4)3和NH3，化學(xué)方程式為Al2O3+3(NH4)2SO4Al2(SO4)3+6NH3+3H2O，同理：Fe2O3、MgO分別生成Fe2(SO4)3、MgSO4，SiO2不與硫酸銨反應(yīng)，加水溶解，過濾，濾渣Ⅰ主要成分是SiO2，濾液Ⅰ中加氨水形成Al(OH)3、Fe(OH)3和Mg(OH)2沉淀，是濾渣Ⅱ的成分，沉淀中加過量的NaOH溶液，只有Al(OH)3溶解生成NaAlO2，向“濾液Ⅲ”中通入過量CO2，生成沉淀，離子方程式為CO2++2H2O=Al(OH)3↓+；Al(OH)3加熱分解得Al2O3，電解熔融的Al2O3生成鋁。

(1)已知煙氣中含有NH3，煅燒工序中Al2O3參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3+3(NH4)2SO4Al2(SO4)3+6NH3+3H2O。故答案為：Al2O3+3(NH4)2SO4Al2(SO4)3+6NH3+3H2O；

(2)SiO2不與硫酸銨反應(yīng)，加水溶解，過濾，濾渣Ⅰ主要成分是SiO2；濾渣Ⅱ的成分Al(OH)3、Fe(OH)3和Mg(OH)2沉淀，加過量的NaOH溶液，只有Al(OH)3溶解生成NaAlO2，“濾渣Ⅲ”主要成分的化學(xué)式分別為Fe(OH)3和Mg(OH)2。故答案為：SiO2；Fe(OH)3和Mg(OH)2；

(3)“濾液Ⅱ”主要成分是硫酸銨，將“濾液Ⅱ”通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥后得到的晶體可返回煅燒工序中循環(huán)利用。故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；煅燒；

(4)“濾液Ⅲ”的主要成分是NaAlO2，向“濾液Ⅲ”中通入過量CO2，生成Al(OH)3沉淀和碳酸氫鈉，離子方程式為CO2++2H2O=Al(OH)3↓+。故答案為：CO2++2H2O=Al(OH)3↓+；

(5)電解Al2O3制備Al需要冰晶石(Na3AlF6)作助熔劑。Na3AlF6可由Al(OH)3、Na2CO3和HF反應(yīng)制得，同時(shí)生成二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。故答案為：2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O；

(6)某工廠利用上述流程從m噸粉煤灰中制得n噸Al2O3，根據(jù)Al元素守恒可得煤灰中Al的質(zhì)量為，則原粉煤灰中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=×100%，故答案為：×100%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】鋼鐵制品經(jīng)常進(jìn)行烤藍(lán)處理，主要目的是在表面生成一層致密的Fe3O4。為了研究烤藍(lán)鐵片，把一定量烤藍(lán)鐵片加工成均勻粉末，取mg該粉末，放入28.00 mL 1.000mol·L－1的鹽酸中，恰好完全反應(yīng)，生成134.4 mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。向反應(yīng)后的溶液中滴入KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象。

(1)計(jì)算mg樣品中n(Fe3O4)=______mol。

(2)寫出具體計(jì)算過程∶_______________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下表中的A、B、C、D表示元素周期表中的四個(gè)區(qū)域：

（1）全部是金屬元素的區(qū)域?yàn)?/span>____________。

（2）短周期甲元素的單質(zhì)在冷的濃硫酸或空氣中，表面都生成致密的氧化膜，甲的原子序數(shù)是________。

（3）短周期乙元素的原子核外第三層電子數(shù)與第一層電子數(shù)相等，則乙元素位于元素周期表的第_______周期第______族。

（4）用元素符號將甲、乙兩元素填寫在上面元素周期表中對應(yīng)的位置________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】燃燒熱是指在25℃，101kPa，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)放出的熱量。已知熱化學(xué)方程式：①CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g) ΔH= -283.0kJ·mol-1

②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH= -241.8kJ·mol-1

則下列說法正確的是

A. H2的燃燒熱為241.8 kJ·mol-1

B. 由反應(yīng)①、②可知如圖所示的熱化學(xué)方程式為CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH= -41.2kJ·mol-1

C. H2(g)轉(zhuǎn)變成H2O(g)的化學(xué)反應(yīng)一定要釋放能量

D. 根據(jù)②推知反應(yīng)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH> -241.8 kJ·mol-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)探究硫和碳得電子能力的強(qiáng)弱，通過比較它們最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱來驗(yàn)證，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)。

（1）儀器a的名稱是________，應(yīng)盛放下列藥品中的________(填字母)。

A．稀硫酸 B．亞硫酸C．氫硫酸 D．鹽酸

（2）儀器b的名稱是________，應(yīng)盛放下列藥品中的________(填字母)。

A．碳酸鈣 B．硫酸鈉 C．氯化鈉 D．碳酸鈉

（3）儀器c中應(yīng)盛放的試劑是________，如果看到的現(xiàn)象是____________________，證明b中反應(yīng)產(chǎn)生了________，即可證明________比________酸性強(qiáng)，得電子能力________比________強(qiáng)，b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】天津大學(xué)某科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新地提出了一種基于電化學(xué)冶金原理并利用電解質(zhì)去耦合策略，在電池中同時(shí)進(jìn)行MnO2和Zn可逆溶解/電沉積的儲能機(jī)制，其工作原理如圖，電池放電總反應(yīng)為Zn+4OH-+MnO2+4H+Zn(OH)+Mn2++2H2O。下列說法不正確的是（ ）

A.充電時(shí)，Zn電極區(qū)為陰極區(qū)

B.c為陰離子交換膜，d為陽離子交換膜

C.放電時(shí)，正極電極反應(yīng)式為MnO2+4H++2e-=+Mn2++2H2O

D.充電時(shí)，電子的流向?yàn)?/span>a→MnO2→電解質(zhì)溶液→Zn→b

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（1）家用液化氣的主要成分之一是丁烷(C4H10)，當(dāng)1kg丁烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)，放出熱量為5×104kJ，試寫出表示丁烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式___。

（2）科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱ΔH分別為－285.8kJ/mol、－283.0kJ/mol和－726.5kJ/mol。請回答下列問題：

①用太陽能分解10mol水消耗的能量是___kJ；

②甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式_____；

③研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義，已知：

2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ/mol

2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) ΔH＝－113.0kJ/mol

則反應(yīng)NO2(g)＋SO2(g)=SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝___kJ/mol。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】把2mol鈉和1mol鋁的混合物小心地投入932g水中，充分反應(yīng)，計(jì)算：

（1）生成氣體的質(zhì)量為多少______？

（2）溶液中有幾種溶質(zhì)______？

（3）各溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少______？

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】FeCl2是一種常用的還原劑、媒染劑。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室里用如下兩種方法來制備無水FeCl2。有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下：

C6H5Cl(氯苯)

C6H4Cl2(二氯苯)

FeCl3

FeCl2

溶解性

不溶于水，易溶于苯、乙醇

不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯，易溶于乙醇，易吸水

熔點(diǎn)/℃

-45

53

304

670

沸點(diǎn)/℃

132

173

316，易升華

700

(1)用H2還原無水FeCl3制取FeCl2。有關(guān)裝置如下：

①H2還原少量無水FeCl3制取FeCl2的化學(xué)方程式為_____________。

②按氣流由左到右的方向，上述儀器的連接順序?yàn)?/span>B→A→___→___→___→E(填字母，裝置可多次使用)；A中長頸漏斗的作用_____________。

③C中盛放的試劑是_____________。

(2)利用反應(yīng)2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑，制取無水FeCl2并測定FeCl3的轉(zhuǎn)化率。按如圖裝置，在三頸燒瓶中放入32.5 g無水氯化鐵和過量的氯苯，反應(yīng)開始前先通N2一段時(shí)間，控制反應(yīng)溫度在一定范圍加熱3 h，反應(yīng)完成后繼續(xù)通一段時(shí)間N2至裝置冷卻后，分離提純得到粗產(chǎn)品。

①儀器a的作用是__________。

②反應(yīng)中提供過量氯苯的作用是__________。

③反應(yīng)結(jié)束后，冷卻實(shí)驗(yàn)裝置A，將三頸燒瓶內(nèi)物質(zhì)倒出，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后，得到粗產(chǎn)品。洗滌所用的試劑可以是____，回收濾液中C6H5Cl的操作方法是______。

④反應(yīng)后將錐形瓶中溶液配成250 mL，量取25.00 mL所配溶液，用0.400 mol/L的NaOH溶液滴定，終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液為19.60 mL，則氯化鐵的轉(zhuǎn)化率為__________。

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