【題目】氧化鋁陶瓷常用于厚膜集成電路,制備氧化鋁陶瓷的工藝流程如圖所示,回答下列問題。
(1)“氧化”步驟發(fā)生的離子方程式為:________, 使用雙氧水作氧化劑優(yōu)點為:______________。
(2)“熱分解”得到的產物除了氧化鋁外,還有 NH3、N2、SO2、SO3、H2O 生成,則氧化 產物和還原產物的物質的量之比為______________。
(3)銨明礬晶體的化學式為NH4Al(SO4)2·12H2O,“熱分解”步驟中,其各溫度段內受熱“失
重計算值( 失重計算值(%))如表所示:
溫度區(qū)間(℃) | 18→190 | 190→430 | 430→505 | 505→900 |
失重計算值(%) | 39.20 | 7.80 | 13.00 | 26.00 |
通過上述數(shù)據經粗略計算可判斷,在______________溫度區(qū)間銨明礬基本上失去了全部結晶水。
(4)“結晶”步驟中常采用的操作是_____
(5)該流程中常使用過量的工業(yè)硫酸銨,利用硫酸銨水解使溶液顯酸性抑制硫酸鋁水解, 這樣做的目的是:______________。
(6)通常認為金屬離子濃度等于 1×10-5mol/L 即可認為沉淀完全,試計算常溫下“中和”步 驟中需要調節(jié)溶液 pH=______________(保留一位小數(shù),已知:Ksp[Fe(OH)3 ]=8.0×10-38, lg5=0.7)。
【答案】2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O 不引入雜質、不污染環(huán)境 1:3 190→430 蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶 提高硫酸鋁的利用率 3.3
【解析】
根據流程圖分析知,工業(yè)硫酸銨溶于水后,用雙氧水氧化,其中硫酸亞鐵雜質被氧化生成硫酸鐵,加入稀氨水中和后生成氫氧化鐵沉淀,濾渣為氫氧化鐵;濾液為硫酸鋁銨溶液,濃縮后降溫結晶得到硫酸鋁銨晶體,加熱分解后得到產品,據此分析解答。
(1)亞鐵離子被雙氧水氧化生成鐵離子,離子方程式為:2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O;由反應產物知,使用雙氧水作氧化劑優(yōu)點為:不引入雜質、不污染環(huán)境,故答案為:2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O;不引入雜質、不污染環(huán)境;
(2)根據元素化合價變化分析,N2中N元素由反應物中-3價升高為0價,為氧化產物,SO2中S元素由反應物中的+6價降低為+4價,為還原產物,設氧化產物為xmol,還原產物為ymol,根據得失電子守恒得,xmol×3×2=ymol×(6-4),則,故答案為:1:3;
(3)根據明礬晶體中水的質量分數(shù),則在190→430溫度區(qū)間銨明礬基本上失去全部結晶水,故答案為:190→430;
(4)溫度過高,晶體易分解,所以“結晶”步驟中常采用的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶;
(5)該流程中常使用過量的工業(yè)硫酸銨,利用硫酸銨水解使溶液顯酸性抑制硫酸鋁水解, 這樣做的目的是:提高硫酸鋁的利用率,故答案為:提高硫酸鋁的利用率;
(6)Ksp[Fe(OH)3 ]==8.0×10-38,則,,p H=-lgc(H+)=4-lg5=3.3,故答案為:3.3。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以方鉛礦(PbS)為原料制備鉛蓄電池的電極材料的工藝流程如圖所示:
請回答下列問題:
(1)“焙燒”生成的氣體直接排放可能造成的環(huán)境問題是____________,“焙燒”前須將方鉛礦研磨粉粹的目的是________________________________。
(2)電解時,如c(Pb2+)遠大于c(H+),則Pb2+優(yōu)先于H+放電,工業(yè)上應用此原理可對鉛進行電解精煉!按帚U”的雜質主要有鋅、鐵、銅、銀等,則陽極泥的主要成分為_________。
(3)寫出制備PbO2的離子方程式________________________。
(4)已知部分含鉛化合物的Ksp如下表所示:
物質 | PbCl2 | PbS |
Ksp | 1.2×10-5 | 9.0×10-29 |
①鉛與稀鹽酸反應產生少量氣泡后反應終止,原因是_____________________。
②Pb(NO3)2是強酸弱堿鹽,氫硫酸是弱酸[Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15],已知K>105時可以認為反應基本完全,通過計算判斷向Pb(NO3)2溶液中通入H2S氣體能否形成PbS沉淀___________________。(要求寫出計算過程)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】用石墨電極完成下列電解實驗。
下列對實驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是
A.a為電解池的陰極
B.b處有氯氣生成,且與水反應生成了鹽酸和次氯酸
C.c處發(fā)生了反應:Fe-3e-=Fe3+
D.d處:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氨是氮循環(huán)過程中的重要物質,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法,氨還可以進一步用來合成尿素、生產純堿。
(1)寫出氨分子的電子式______,其中氮原子有_____種能量不同的電子,氮原子的軌道表示式__________。
(2)根據如圖提供的信息,寫出該反應的熱化學方程式___________________,右圖的曲線中______(填“a”或“b”)表示加入鐵觸媒(催化劑)的能量變化曲線。
(3)在恒容容器中,下列描述中能說明上述反應已達平衡的是______。
A 3v(H2)正=2v(NH3)逆
B 單位時間內生成nmolN2的同時生成2nmolNH3
C 容器內氣體的密度不隨時間的變化而變化
D 容器內壓強不隨時間的變化而變化
(4)為了尋找合成NH3的適宜條件,某同學設計了三組實驗(如下表),請在下表空格處填入相應的實驗條件及數(shù)據。
實驗編號 | T(℃) | n(N2)/n(H2) | P(MPa) |
1 | 450 | 1/3 | 1 |
2 | ________ | 1/3 | 10 |
3 | 480 | _________ | 10 |
(5)氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的合成塔中發(fā)生反應:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。圖為合成塔中不同氨碳比a和水碳比b時二氧化碳轉化率(α)。b宜控制在_______(填字母)范圍內。
A. 0.6~0.7 B. 1~1.1 C. 1.5~1.6 D. 1~1.6
a宜控制在4.0左右,理由是_________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知100℃時,0.01mol·L-1NaHSO4溶液中水電離的c(H+)=10-10mol·L-1,該溫度下將pH=8的Ba(OH)2溶液V1L與pH=5的NaHSO4溶液V2L混合,所得溶液pH=7,則V1:V2為( )
A.2:9B.9:2C.1:9D.1:2
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】利用電解質溶液的濃度對電極電勢的影響,可設計濃差電池。下圖為一套濃差電池和電解質溶液再生的配套裝置示意圖,閉合開關K之前,兩個Cu電極的質量相等。下列有關這套裝置的說法中錯誤的是
A. 循環(huán)物質E為水
B. 乙池中Cu電極為陰極,發(fā)生還原反應
C. 甲池中的電極反應式為Cu2++2e-=Cu
D. 若外電路中通過1mol電子,兩電極的質量差為64g
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】利用電解法制取 Na2FeO4 的裝置圖如圖所示,下列說法正確的是(電解過程中溫度保 持不變,溶液體積變化忽略不計)
A.Y 是外接電源的正極,Fe 電極上發(fā)生還原反應
B.Ni 電極上發(fā)生的電極反應為:2H2O - 4e-== O2↑+4H+
C.若隔膜為陰離子交換膜,則電解過程中 OH-由 B 室進入 A 室
D.電解后,撤去隔膜,充分混合,電解液的 pH 比原來小
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列實驗中,能達到相應實驗目的的是
A.制備并收集乙酸乙酯 | B.證明氯化銀溶解度大于硫化銀 | C.驗證溴乙烷的消去產物是乙烯 | D.推斷S、C、Si的非金屬性強弱 |
A.AB.BC.CD.D
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