【題目】單質鋁應用極為廣泛,從鋁土礦中提取鋁主要分以下三個階段,根據(jù)要求回答相關問題
(1)鋁土礦的提純:鋁土礦主要成分是Al2O3(含有Fe2O3、SiO2等雜質),提純流程如下圖所示:
①在用NaOH溶液母液浸提過程中需研碎、濕磨,其目的是______________________________。
②向溶液a中通入過量CO2,所得不溶物煅燒后也可得Al2O3,該方法的缺點是___________________________________________________。
(2)制備無水氯化鋁
其反應為:2Al2O3+6Cl24AlCl3+O2
③為促進該反應的進行,實際生產(chǎn)中需加入焦炭,其原理是_____________________________。
(3)電解制取鋁
目前可低溫電解AlCl3熔鹽得到金屬鋁純的無水氯化鋁熔點190℃,沸點180℃,其導電性如圖:
①從圖中可知,AlCl3熔融液導電能力___________________________。
②但若在AlCl3中加入NaCl,使形成共融物,將AlCl3制成離子型液體,導電能力增強,熔融液中存在的陰離子是Cl-、AlCl4-、Al2Cl7-,請寫AlCl3加入NaCl后形成離子型液體的兩個離子方程式:AlCl3+ Cl-=AlCl4-、及平衡________________________________。
③電解時,陽極主要是AlCl4-放電,其電極反應為__________________________________。
④為保證電解進行,熔融液主要離子是AlCl4-、Al2Cl7-,則n(AlCl3)∶n(NaCl)應大于________。
【答案】 增大接觸面積,加快反應速率 會使制得的Al2O3中混有SiO2雜質 焦炭與反應產(chǎn)生的O2產(chǎn)生CO2和CO,使O2濃度降低,平衡向右移動,提高轉化率 導電能力差,無法電解產(chǎn)生鋁單質 2A1Cl4-Al2Cl7-+ Cl- 4 A1Cl4--2e-=2Al2Cl7-+Cl2↑ 3∶2
【解析】試題分析:(1)①研碎、濕磨,能增大接觸面積;②a溶液含有NaAlO2、Na2SiO3, NaAlO2、Na2SiO3與CO2反應生成氫氧化鋁沉淀、硅酸沉淀;(2)③加入焦炭,與反應產(chǎn)生的O2產(chǎn)生CO2和CO;(3)①無水氯化鋁熔點190℃,根據(jù)圖示,大于190℃時,熔融液導電能力差;②根據(jù)電荷守恒、元素守恒書寫Cl-、AlCl4-、Al2Cl7-體系中的離子方程式;③電解時,陽極是AlCl4-放電生成Al2Cl7-和氯氣;④根據(jù)電解總反應 ,實質是電解氯化鋁;
解析:(1)①研碎、濕磨,能增大接觸面積,加快反應速率;②a溶液含有NaAlO2、Na2SiO3, NaAlO2、Na2SiO3與CO2反應生成氫氧化鋁沉淀、硅酸沉淀,灼燒氫氧化鋁、硅酸生成Al2O3、SiO2,所以缺點是制得的Al2O3中混有SiO2雜質;(2)③加入焦炭,與反應產(chǎn)生的O2產(chǎn)生CO2和CO,使2Al2O3+6Cl24AlCl3+O2,使O2濃度降低,平衡向右移動,提高轉化率,所以實際生產(chǎn)中需加入焦炭;(3)①無水氯化鋁熔點190℃,根據(jù)圖示,大于190℃時,熔融液導電能力差,所以無法電解產(chǎn)生鋁單質;②根據(jù)電荷守恒、元素守恒,Cl-、AlCl4-、Al2Cl7-體系中的離子方程式是2A1Cl4-Al2Cl7-+ Cl-;③電解時,陽極是AlCl4-放電生成Al2Cl7-和氯氣,陽極反應式是4A1Cl4--2e-=2Al2Cl7-+Cl2↑;④根據(jù)電解總反應 ,實質是電解氯化鋁,為保證電解進行,n(AlCl3)∶n(NaCl)應大于3:2。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.海水曬鹽后所得的苦鹵中含有較高濃度的MgCl2、KCl以及金屬溴化物。以下是苦鹵化學分離的過程。
回答下列問題:
(1)若試劑A是一種有色氣體單質,則A是_______(填化學式);
(2)“操作II”是_______,“操作III”是_______。(填字母)
a.蒸發(fā) b.蒸餾 c.分液 d.重結晶
(3)試劑B可能是下列物質中的________。(填字母)
a.飽和NaCl溶液 b.CCl4 c.NaOH d.乙醇
Ⅱ.一種工業(yè)制備SrCl2·6H2O的生產(chǎn)流程如下圖所示:
已知:①M(SrCl2·6H2O)=267g·mol-1;②Ksp(SrSO4)=3.3×10-7、Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;③經(jīng)鹽酸浸取后,溶液中有Sr2+和Cl-及少量Ba2+。
(1)加入硫酸溶液的目的是______________;為了提高原料的利用率,濾液中Sr2+的濃度應不高于_________ mol·L1 (注:此時濾液中Ba2+濃度為1×105 mol·L1)。
(2)產(chǎn)品純度檢測:稱取1.000 g產(chǎn)品溶解于適量水中,向其中加入含AgNO3 1.100×102 mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl-外,不含其他與Ag+反應的離子),待Cl-完全沉淀后,用含F(xiàn)e3+的溶液作指示劑,用0.2000 mol·L1的NH4SCN標準溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定反應達到終點的現(xiàn)象是_________________________________________。
②若滴定過程用去上述濃度的NH4SCN溶液20.00 mL,則產(chǎn)品中SrCl2·6H2O的質量百分含量為_______(保留4位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列關于氯水的說法正確的是( )
A. 新制氯水含有Cl2、HCl、HClO、H2O分子
B. 紫色石蕊試劑滴入新制氯水中,溶液先變紅后變無色
C. 氯水和液氯都能使干燥的有色布條褪色
D. 新制氯水的pH值要比久置氯水的pH值小
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室擬用如下裝置進行SO2的制備及性質實驗
①已知稀硝酸、亞硝酸作為氧化劑時,一般其還原產(chǎn)物為一氧化氮。
②lg2=0.3
③SO2易溶于水,通常條件下溶解的體積比為1∶40
回答下列問題:
(1)①制取SO2反應的化學方程式為_____________________________________________。
②實驗開始時加入的5g CaCO3的作用是_____________________________________。
(2)①當__________________時,將NaHSO3晶體抖入燒瓶中,觀察到D瓶及E瓶出現(xiàn)大量沉淀,
②寫出D瓶中發(fā)生反應的離子方程式_____________________________________。
③(1)、(2)兩步反應A中的導氣管口的位置是_____________。
A.前“a”后“b” B.前“a”后“a” C.前“b”后“b” D.前“b”后“a”
(3)實驗結果,B中仍澄清透明,C中稍有渾濁,通過手持技術檢測B、C溶液中pH變化得到如下圖象:
通過理論計算,若C中所有的NO3-被還原,所得溶液沖稀10倍后pH為_______(精確小數(shù)點后一位)
(4)結果分析,與實驗方案評價SO2通入BaCl2溶液中與通入Ba(NO3)2溶液中pH 相差不大,若估測NO3-能將SO2氧化,理論計算值與實際測得值相差很大,分析其原因是同條件下:稀HNO3的氧化性_____ 稀 HNO2的氧化性(填“強于”或“弱于”或“接近”)。該實驗設計在安全方面存在缺陷,請在不增加試劑瓶的前提下加以改進_________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如下試劑的保存方法,其中不能用氧化還原反應解釋的是( )
A. 鈉保存在煤油中 B. 氯水保存在棕色的試劑瓶中
C. 保存FeSO4溶液需加入少量鐵粉 D. 盛裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氧族元素和鹵族元素都能形成多種物質,我們可以利用所學物質結構的相關知識去認識和理解。
(1)H+可與H2O形成H3O+,H3O+ 立體構型為_________。H3O+中H﹣O﹣H鍵角比H2O中H﹣O﹣H鍵角大,原因為_________________________________________。
(2)COCl2的空間構型為____________;溴的價電子排布式為________________。
(3)根據(jù)已經(jīng)掌握的共價鍵知識判斷,鍵的極性F-H _______ O-H(“>”,“=”或“<”)
(4)溴化碘和水反應生成了一種三原子分子,該分子的結構式為____________________ ,中心原子雜化軌道類型為________________。
(5)根據(jù)下表提供的第一電離能數(shù)據(jù)判斷:最有可能生成較穩(wěn)定的單核陽離子的鹵素原子是________。
氟 | 氯 | 溴 | 碘 | |
第一電離能(kJ/mol) | 1681 | 1251 | 1140 | 1008 |
(6)下列分子既不存在sp σ鍵,也不存在pp π鍵的是________。
A.HCl B.HF C.SO2 D.SCl2
(7)ClO2-立體構型為____________,寫出與ClO2-互為等電子體的一種分子為______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如表所示的五種元素中,W、X、Y、Z為短周期元素,這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22。下列說法正確的是( )
A. X、Y、Z三種元素最低價氫化物的沸點依次升高
B. 由X、Y和氫三種元素形成的化合物中只有共價鍵
C. 物質WY2、W3X4、WZ4均有熔點高、硬度大的特性
D. T元素的單質具有半導體的特性,T與Z元素可形成化合物TZ4
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