(16分)某煤渣主要含有Al2O3、SiO2,可制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)3·2Al(OH)3]溶液,用于煙氣脫硫,減少SO2的排放,其制備流程:
已知:25℃,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9 , Ksp(CaSO4)=9.1×10-6。
(1)操作①的名稱 。
(2)酸浸時(shí)反應(yīng)的離子方程式為 ;為了提高酸浸時(shí)鋁元素的浸出率,可采取的措施____________________,___________________(寫2條)。
(3)固體2的化學(xué)式是 ,試分析固體2生成的主要原因(用離子方程式結(jié)合文字簡(jiǎn)要說明) 。
(4)堿式硫酸鋁溶液吸收SO2生成Al2(SO4)3·Al2(SO3)3,再向該溶液通入足量空氣,生成一種硫酸鹽,用于制備堿式硫酸鋁溶液的循環(huán)使用,試寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式: , 。
(1)過濾(2分)
(2)Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O (2分)
把煤渣粉碎,攪拌(使粉煤灰與硫酸溶液充分接觸),適當(dāng)延長(zhǎng)酸浸的時(shí)間,增大硫酸濃度,升高溫度(任答2條,每條1分,共2分,合理即給分)
(3)CaSO4(2分)
CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑(1分),增大了Ca2+濃度(1分),使c(Ca2+)·c(SO42-)> Ksp(CaSO4)(1分),導(dǎo)致Ca2++SO42-= CaSO4↓(1分)
或:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑(1分),促進(jìn)CaCO3(s)沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)(1分),增大了Ca2+濃度,使c(Ca2+)·c(SO42-)> Ksp(CaSO4)(1分),促進(jìn)CaSO4(s)沉淀溶解平衡向沉淀方向移動(dòng)(1分)
(共4分,按要點(diǎn)給分,其他合理可給分)
(4)Al2(SO4)3·2Al(OH)3+3SO2=Al2(SO4)3·Al2(SO3)3 +3H2O (2分)
2Al2(SO4)3·Al2(SO3)3 + 3O2 = 4Al2(SO4)3 (2分)
【解析】
試題分析:煤渣主要含有Al2O3、SiO2,煤渣和稀硫酸混合,發(fā)生反應(yīng)Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O,SiO2和稀硫酸不反應(yīng),則操作①為過濾,過濾溶液得濾渣1為SiO2,濾液中含有Al2(SO4)3,調(diào)節(jié)pH=3.6,加入CaCO3粉末,發(fā)生反應(yīng)CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O,CaSO4為微溶物,所以濾渣2的成分主要為CaSO4,過濾得濾液最終得產(chǎn)品。(1)通過以上分析知,酸浸時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O,氧化鋁和稀硫酸完全反應(yīng)、二氧化硅和稀硫酸不反應(yīng),故操作①為過濾;所以濾渣I的成分為SiO2,則酸浸的離子方程式為:Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O;為了提高酸浸時(shí)鋁元素的浸出率,可采取的措施把煤渣粉碎,攪拌(使粉煤灰與硫酸溶液充分接觸,增大接觸面積),適當(dāng)延長(zhǎng)酸浸的時(shí)間(延長(zhǎng)接觸時(shí)間),增大硫酸濃度,升高溫度等;(2)通過以上分析知,濾渣2的成分是CaSO4,固體2生成的主要原因:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,增大了Ca2+濃度,使c(Ca2+)·c(SO42-)> Ksp(CaSO4),導(dǎo)致Ca2++SO42-= CaSO4↓;(4)堿式硫酸鋁溶液吸收SO2生成Al2(SO4)3·Al2(SO3)3,再向該溶液通入足量空氣,生成一種硫酸鹽,則為堿式硫酸鋁溶液吸收SO2生成Al2(SO4)3·Al2(SO3)3,+4價(jià)S易被氧化,故通入空氣則被氧化為硫酸鹽,故化學(xué)方程式為:Al2(SO4)3·2Al(OH)3+3SO2=Al2(SO4)3·Al2(SO3)3 +3H2O,2Al2(SO4)3·Al2(SO3)3 + 3O2 = 4Al2(SO4)3。
考點(diǎn):化學(xué)工藝流程。
考點(diǎn)分析: 考點(diǎn)1:離子方程式 考點(diǎn)2:溶解平衡 考點(diǎn)3:離子濃度比較 考點(diǎn)4:物質(zhì)的制備 試題屬性年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年浙江省寧波市高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(8分)五種短周期元素 A、B、C、D、E 的原子序數(shù)依次增大。A 的最高價(jià)氧化物與 B 的氫化物在水中反應(yīng)得到的生成物既可與酸反應(yīng)又可與堿反應(yīng)。C、D 為金屬元素,且 D 原子最外層電子數(shù)等于其 K 層電子數(shù),而 C 的陽離子半徑大于 D 的陽離子。若往 E 單質(zhì)的水溶液中滴加少量紫色石蕊試液,能觀察到先變紅后褪色。請(qǐng)回答下列問題:
(1)C在元素周期表中的位置是 E的氫化物的電子式為
(2)B和 E 的氫化物相互反應(yīng)得到的產(chǎn)物中含有化學(xué)鍵的類型是
(3)A、E 元素形成的化合物的結(jié)構(gòu)式是
(4)D 單質(zhì)能與A的最高價(jià)氧化物反應(yīng),寫出反應(yīng)的方程式
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年山東省泰安市高三下學(xué)期一模理科綜合化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
從下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)所得出的相應(yīng)結(jié)論正確的是
實(shí)驗(yàn)事實(shí) | 結(jié)論 | |
① | 將某氣體通入品紅溶液中,品紅溶液褪色 | 該氣體一定是SO2 |
② | 將燃燒的鎂條放入CO2中能繼續(xù)燃燒 | 還原性:Mg>C |
③ | NaHCO3溶液與Na[Al(OH)4]溶液混合產(chǎn)生白色沉淀 | 酸性:HCO3->Al(OH)3 |
④ | 常溫下白磷可自然而氮?dú)庑柙诜烹姇r(shí)才于氧氣反應(yīng) | 非金屬性:P>N |
⑤ | 某無色晶體加入氫氧化鈉濃溶液中并加熱,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán) | 該晶體中一定有NH4+ |
A.②③⑤ B.①②③ C.③④⑤ D.①③⑤
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年廣東省中山市高三下學(xué)期第二次模擬考試?yán)砜凭C合化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
(16分)三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]3H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解,對(duì)所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究。請(qǐng)利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過程。
限選試劑:濃硫酸、1.0 mol·L-1 HNO3、1.0 mol·L-1 鹽酸、1.0 mol·L-1 NaOH、3% H2O2、0.1 mol·L-1 KI、0.1 mol·L-1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。
(1)該小組同學(xué)查閱資料后推知,固體產(chǎn)物中,鐵元素不可能以三價(jià)形式存在,而鹽只有K2CO3。驗(yàn)證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是 ,現(xiàn)象是 。
(2)固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究。
①提出合理假設(shè)
假設(shè)1:全部是鐵單質(zhì);假設(shè)2: ;假設(shè)3: 。
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)
③實(shí)驗(yàn)過程
根據(jù)②中方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在答題卡上按下表的格式寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)步驟 | 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 |
步驟1: | 部分固體不溶解 |
步驟2: | |
步驟3:繼續(xù)步驟2中的(2),進(jìn)行固液分離,用蒸餾水洗滌固體至洗滌液無色。取少量固體于試管中,滴加過量HCl后,靜置,取上層清液,滴加適量H2O2,充分振蕩后滴加KSCN。 |
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年廣東省中山市高三下學(xué)期第二次模擬考試?yán)砜凭C合化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下表是元素周期表的一部分,有關(guān)說法正確的是
A.e的氫化物比d的氫化物穩(wěn)定
B.a(chǎn)、b、e三種元素的原子半徑:e>b>a
C.六種元素中,c元素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)最活潑
D.c、e、f的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年廣東省江門市高三3月模擬考試?yán)砜凭C合化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
25℃時(shí),下列有關(guān)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是
A.0.1mol/LCH3COONa溶液與0.1mol/L HCl溶液等體積混合:c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B.0.1mol/L NH4Cl溶液與0.1mol/L氨水等體積混合(pH>7):c(NH3.H2O)>c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)
C.0.1mol/L Na2CO3與0.1mol/LNaHCO3溶液等體積混合:2c(Na+)=3c(HCO3-)+3c(CO32-)+3c(H2CO3)
D.0.1mol/LCH3COOH溶液與0.1mol/LNaOH溶液等體積混合,所得溶液中:c(OH-)>c(H+)+c(CH3COOH)
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年四川省高三下學(xué)期3月月考理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(14分)尿素[CO(NH2)2]是一種非常重要的高氮化肥,以天然氣(含H2S)為原料合成尿素的主要步驟如下圖所示(圖中某些轉(zhuǎn)化步驟未列出)。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)反應(yīng)①的離子方程式是____________。
(2)天然氣脫硫后產(chǎn)生的Fe2S3和H2O與02反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。
(3)反應(yīng)②N2+3H22NH3 △H<0,溫度升高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)_______ (填 “增大”、“減小” 或“不變”)。如該反應(yīng)在恒容恒溫條件下進(jìn)行,下列說法能判斷達(dá)到平衡的是 。
A.單位時(shí)間內(nèi)生成nmol N2同時(shí)消耗3nmol H2
B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變
D.N2、H2、NH3濃度之比為1:3:2
(4)H2NCOONH4(氨基甲酸銨)是合成尿素的中間體,H2NCOONH4在水溶液中要發(fā)生水解反應(yīng),其水解反應(yīng)的離子方程式為: 。
(5)如果整個(gè)生產(chǎn)過程釆用綠色化學(xué)工藝,則生產(chǎn)120t尿素理論上需要CH4__ _m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
(6)化學(xué)家正在研究尿素動(dòng)力燃料電池,尿液也能發(fā)電!用這種電池直接去除城市廢水中的尿素,既能產(chǎn)生凈化的水又能發(fā)電。尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示,工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為_____。
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年江西省六校高三3月聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列有關(guān)計(jì)算的分析正確的是
A.某溶液100mL,其中含硫酸0.03mol,硝酸0.04mol,若在該溶液中投入1.92 g銅粉微熱,反應(yīng)后放出一氧化氮?dú)怏w約為0.015mol
B.室溫時(shí),在容積為a mL的試管中充滿NO2氣體,然后倒置在水中到管內(nèi)水面不再上升時(shí)為止;再通入b mL O2,則管內(nèi)液面又繼續(xù)上升,測(cè)得試管內(nèi)最后剩余氣體為c mL,且該氣體不能支持燃燒.則a、b的關(guān)系是a=4b+c
C.已知某溫度Ksp(Ag2S)=6×10-50,Ksp(AgCl)=2×10-6,則2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq)的平衡常數(shù)約為6.7×10-37
D.在25 ℃下,將2a mol·L-1的氨水與0.02 mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)完全時(shí)溶液中c(NH4+)=c(Cl-),則用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年黑龍江省綏化市高三下學(xué)期開學(xué)聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
今有0.1mol/L Na2SO4溶液300mL,0.1mol/L MgSO4溶液200mL和0.1mol/L Al2(SO4)3溶液100mL,這三種溶液中硫酸根離子濃度之比是
A.1:1:1 B.3:2:1 C.3:2:3 D.1:1:3
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