【題目】鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦 (主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如圖：

注：SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。

(1)Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_________；Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為________。

(2)“堿溶”時(shí)生成偏鋁酸鈉的離子方程式為_______________。

(3)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，電解過(guò)程中作陽(yáng)極的石墨易消耗，原因是___________。

(4)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_________，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為____________。

【答案】 2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑ Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 石墨電極被陽(yáng)極上產(chǎn)生的氧氣氧化 4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2↑ H2

【解析】

以鋁土礦（主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì)）為原料制備鋁，由流程可知，加NaOH溶解時(shí)Fe2O3不反應(yīng)，由信息可知SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀，過(guò)濾得到的濾渣為Fe2O3、鋁硅酸鈉，碳酸氫鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng)生成Al（OH）3，過(guò)濾II得到Al（OH）3，灼燒生成氧化鋁，電解I為電解氧化鋁生成Al和氧氣，電解II為電解Na2CO3溶液，結(jié)合圖可知，陽(yáng)極上碳酸根離子失去電子生成碳酸氫根離子和氧氣，陰極上氫離子得到電子生成氫氣；據(jù)以上分析解答。

(1)A1原子的核電荷數(shù)為13，原子結(jié)構(gòu)示意圖為；A1與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑；

(2)“堿溶”時(shí)氧化鋁與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，離子方程式為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；

(3)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3得到氧氣和鋁；電解過(guò)程中作陽(yáng)極的石墨易消耗，是因?yàn)殛?yáng)極生成的氧氣與陽(yáng)極材料碳反應(yīng)，不斷被消耗；

(4)由圖可知，陽(yáng)極區(qū)水失去電子生成氧氣，剩余的氫離子結(jié)合碳酸根生成碳酸氫根，電極方程式為4CO32-+2H2O-4e- ═4HCO3-+O2↑，陰極上氫離子得到電子生成氫氣，則陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為H2。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】用中和滴定法測(cè)定燒堿純度，若燒堿中含有與酸不反應(yīng)的雜質(zhì)，試根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答：

（1）將準(zhǔn)確稱取的4.3 g燒堿樣品配成250 mL待測(cè)液，需要的主要儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外，還必須用到的儀器有______________________。

（2）取10.00 mL待測(cè)液，用_____________式滴定管量取。

（3）用0.200 0 mol·L－1標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)燒堿溶液，滴定時(shí)左手旋轉(zhuǎn)酸式滴定管的玻璃活塞，右手不停地?fù)u動(dòng)錐形瓶，兩眼注視_____________，直到滴定終點(diǎn)。

（4）根據(jù)下列數(shù)據(jù)，燒堿的純度為_____________（以百分?jǐn)?shù)表示，小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）。

滴定次數(shù)

待測(cè)體積(mL)

標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積(mL)

滴定前讀數(shù)(mL)

滴定后讀數(shù)(mL)

第一次

10.00

0.50

20.40

第二次

10.00

4.00

24.10

（5）以標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液為例，判斷下列操作引起的誤差(填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”或“無(wú)法判斷”)

①讀數(shù)：滴定前平視，滴定后俯視_____________；

②用待測(cè)液潤(rùn)洗錐形瓶_____________；

③滴定接近終點(diǎn)時(shí)，用少量蒸餾水沖洗錐形瓶?jī)?nèi)壁__________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案，以分離KCl和BaCl2兩種固體混合物，試回答下列問(wèn)題：

供選試劑：Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、鹽酸

（1）操作②的名稱是______________，試劑a的溶質(zhì)是_______________（填化學(xué)式）

（2）加入試劑b所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。

（3）該方案能不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>_____________，若不能，應(yīng)如何改進(jìn)？（若能，此問(wèn)不用回答）________________________________________。

（4）用分離出的固體B配制100mL 0.5mol/L的溶液B，現(xiàn)有如下可供選擇的儀器：

A.膠頭滴管 B.燒瓶 C.燒杯 D.藥匙 E.量筒 F.托盤(pán)天平。

①用托盤(pán)天平稱得固體B的質(zhì)量是_________g。

②配制溶液B時(shí)，上述儀器中一定不需要使用的有_____________（填字母），還缺少的儀器有__________________________________（寫(xiě)儀器名稱）。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】化合物G對(duì)白色念珠菌具有較強(qiáng)的抑制作用。G可經(jīng)下圖所示合成路線制備：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1) A→B的反應(yīng)類型是________。

(2) E中含氧官能團(tuán)的名稱為________和________。

(3) C與B互為同分異構(gòu)體，能與小蘇打反應(yīng)放出CO2，且能與SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成D。寫(xiě)出C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________。

(4) 寫(xiě)出同時(shí)滿足下列條件的D的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________。(不考慮立體異構(gòu))

①含有—SH結(jié)構(gòu)；

②能在酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng)，兩種水解產(chǎn)物均含有三種不同環(huán)境的H原子。其中一種水解產(chǎn)物既能遇FeCl3溶液顯色，又能與Br2的CCl4溶液發(fā)生加成反應(yīng)。

(5) 寫(xiě)出以甲苯和乙醇為原料制備的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任用，合成路線流程圖示例見(jiàn)本題題干)。______________

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO,制備流程如下圖所示：

(1)從流程圖可知,Zn、Fe中能與NaOH溶液反應(yīng)的是________。

(2)Zn(OH)2沉淀加熱可得ZnO,該反應(yīng)______（填“是”或“不是”）氧化還原反應(yīng)。

(3)向不溶物中加入稀H2SO4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________。

(4)加入適量H2O2的目的是_________。

(5)如何證明已生成了Fe3O4膠體? _________。

(6)流程中所需的硫酸溶液由焦硫酸(H2SO4·SO3)溶于水配制而成，其中的SO3都轉(zhuǎn)化為硫酸，若將445g焦硫酸溶于水配成4.00L 硫酸，該硫酸的物質(zhì)的量濃度為__mol/L

(7)稀硫酸也可以用濃硫酸和水配制。已知4mol/L的硫酸溶液密度為ρ1 g/cm3，2mol/L的硫酸溶液密度為ρ2 g/cm3。100g物質(zhì)的量濃度為4mol/L 的硫酸溶液與___mL水混合,使硫酸的物質(zhì)的量濃度減小到2mol/L。(用含ρ1、ρ2的式子表示)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】氯及其化合物的用途廣泛，例如：“84”消毒液的有效成分是次氯酸鈉，漂白精的有效成分是次氯酸鈣，潔廁劑的有效成分是鹽酸。已知酸性： H2CO3>HClO>HCO3－。下列有關(guān)說(shuō)法正確的(　　)

A. “84”消毒液與潔廁劑混合使用，能增強(qiáng)漂白或去污效果

B. 工業(yè)上制取漂白粉往往是向澄清石灰水中通入足量氯氣

C. 可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，用電解飽和食鹽水的方法制備次氯酸鈉溶液

D. 向“84”消毒液中通入少量CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO＋CO2＋H2O==Na2CO3＋2HClO

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室里常用Na2O2與H2O反應(yīng)快速制取少量的O2，下面裝置用來(lái)制取O2并演示Na在O2中的燃燒實(shí)驗(yàn)。

(1)關(guān)閉裝置中的止水夾a后，開(kāi)啟活塞b，漏斗中液體不斷地往下滴，直至全部流入試管。試判斷裝置是否漏氣________(填“漏氣”、“不漏氣”或“無(wú)法確定”)，判斷理由是_________________。

(2)寫(xiě)出A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式并標(biāo)出電子得失情況：_____________。

(3)B裝置中盛放的試劑是__________________，其作用是____________。

(4)C裝置中觀察到的現(xiàn)象是________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組請(qǐng)你參與“鐵及其化合物”有關(guān)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究，并共同解答下列問(wèn)題：

探究一　設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)。

（1）硬質(zhì)玻璃管B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。

（2）反應(yīng)前A中投放碎瓷片的目的是____________________。

（3）裝置E中的現(xiàn)象是__________________________________。

探究二 FeBr2是一種黃綠色鱗片狀的固體，某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究它的還原性，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

I．實(shí)驗(yàn)需要90mL 0.10mol·L－1FeBr2溶液

（1）配制FeBr2溶液除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管外還需的玻璃儀器是________。

（2）下列有關(guān)配制過(guò)程中說(shuō)法正確的是________（填序號(hào)）。

a．用托盤(pán)天平稱量質(zhì)量為1.944g的FeBr2

b．將稱量的FeBr2放入容量瓶中，加90mL蒸餾水溶解

c．洗滌溶解FeBr2的燒杯，并將洗滌液轉(zhuǎn)移至容量瓶中

d．容量瓶貼簽存放配好的FeBr2溶液

e．定容時(shí)，仰視容量瓶刻度線會(huì)使配制的FeBr2溶液濃度偏高

II．探究FeBr2的還原性

取10mL上述FeBr2溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振蕩后溶液呈黃色。某同學(xué)對(duì)產(chǎn)生黃色的原因提出了假設(shè)：

假設(shè)1：Br－被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中；

假設(shè)2：Fe2+被Cl2氧化成Fe3+。

（3）請(qǐng)你完成下表，驗(yàn)證假設(shè)

實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象

結(jié)論

①向溶液中加入__________，振蕩、靜置，

現(xiàn)象：下層呈橙紅色，上層呈無(wú)色

假設(shè)1正確

②向溶液中加入_____________

現(xiàn)象：溶液變?yōu)榧t色

假設(shè)2正確

若假設(shè)1正確，從實(shí)驗(yàn)①中分離出Br2的實(shí)驗(yàn)操作名稱是_______________ 。

（4）已知：Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-。若在50mL上述FeBr2溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況112mlCl2，反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)一：制取氯酸鉀和氯水

利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）制取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出B中試管冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌。該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程需要的玻璃儀器有__。

（2）若對(duì)調(diào)B和C裝置的位置，__(填“能”或“不能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。

實(shí)驗(yàn)二：氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的探究

（3）在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)研究反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響，其中系列a實(shí)驗(yàn)的記錄表如下(實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行)：

①系列a實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>__。

②設(shè)計(jì)1號(hào)試管實(shí)驗(yàn)的作用是__。

③若2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為“黃色溶液”，取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色；假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為KCl，則此反應(yīng)的離子方程式為__。

實(shí)驗(yàn)三：測(cè)定飽和氯水中氯元素的總量

（4）該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案為：使用如圖裝置，加熱15.0ml飽和氯水試樣，測(cè)定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是__。(不考慮實(shí)驗(yàn)裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因)

（5）根據(jù)下列資料，為該小組設(shè)計(jì)一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)方案(不必描述操作過(guò)程的細(xì)節(jié))：__。

資料：i.次氯酸會(huì)破壞酸堿指示劑；

ii.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-。

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同步練習(xí)冊(cè)答案