【題目】鋁、氧化鋁、氫氧化鋁等在工業(yè)上用途廣泛。
(1)用原子結(jié)構(gòu)知識解釋Al的金屬性比Na弱:Al與Na在元素周期表中位于同一周期,_________________,Al的金屬性比Na弱。
(2)結(jié)合化學(xué)用語,用化學(xué)平衡知識解釋,氫氧化鋁既溶于強酸溶液,又溶于強堿溶液:_______________________。
(3)Al2O3是制備二甲醚(CH3OCH3)的反應(yīng)中的重要催化劑。
已知由H2、CO制備二甲醚過程為:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=-90.1 kJ·mol-1
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24.5 kJ·mol-1
寫出由H2、CO制備二甲醚的總的熱化學(xué)方程式____________。
工業(yè)上以鋁土礦(主要成分是氧化鋁,含氧化鐵、氧化鎂、二氧化硅、氧化銅等雜質(zhì))為原料提取鋁、氧化鋁、氫氧化鋁的無機化工流程如圖:
[已知:該條件下NaOH溶液與二氧化硅反應(yīng)非常緩慢,在工業(yè)生產(chǎn)時不必考慮]
(4)固體A為________________________________。
(5)寫出反應(yīng)②的離子方程式為___________________________。
(6)反應(yīng)④所得的鋁材中,往往含有少量的鐵和硅等雜質(zhì),可用電解精煉法進一步提純,該電解池中陽極的電極反應(yīng)式為__________________,下列可作陰極材料的是 ______
A.鋁材 B.石墨 C.純鋁 D.鉛板
(7)鋁土礦中Al2O3的含量為40.8%,要使1t鋁土礦中的Al2O3全部溶解理論上至少需要NaOH的質(zhì)量為________t。
【答案】核電荷數(shù)Al〉Na,原子半徑Al〈Na,失電子能力Al〈Na Al(OH)3在水中存在如下平衡:AlO2-+H++H2O Al(OH)3Al3++3OH-遇強酸時,Al(OH)3電離出的OH-被中和,使溶液中c(OH-)降低,平衡右移;遇強堿時,Al(OH)3電離出的H+被中和,使溶液中c(H+)降低,平衡左移。所以,氫氧化鋁既溶于強酸溶液,又溶于強堿溶液。 2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-204.7 kJ·mol-1 Fe2O3、MgO、CuO AlO2- + CO2 +2H2O === Al(OH)3↓ + HCO3- Al-3e-=== Al3+ C 0.32 t
【解析】
(1)同一周期元素從左到右,原子半徑逐漸減小,失電子能力逐漸減弱,金屬性逐漸減弱;
(2) Al(OH)3在水中存在如下平衡:AlO2-+H++H2O Al(OH)3Al3++3OH-遇強酸時,Al(OH)3電離出的OH-被中和,使溶液中c(OH-)降低,平衡右移;遇強堿時,Al(OH)3電離出的H+被中和,使溶液中c(H+)降低,平衡左移;
(3) 根據(jù)蓋斯定律,結(jié)合所給反應(yīng)熱化學(xué)方程式解答;
(4)~(7)由題給信息可以知道,鋁土礦加入過量NaOH溶液可將鋁與其它雜質(zhì)分離,結(jié)合“NaOH溶液與二氧化硅反應(yīng)非常緩慢,在工業(yè)生產(chǎn)時不必考慮”可以知道,所得固體A含有SiO2、Fe2O3、MgO、CuO,濾液Ⅰ含有NaAlO2,通入過量Y生成氫氧化鋁沉淀,則Y為CO2,濾液Ⅱ為NaHCO3溶液,灼燒氫氧化鋁生成氧化鋁,電解熔融的氧化鋁可生成Al,以此解答。
(1)Al與Na在元素周期表中位于同一周期,核電荷數(shù)Al〉Na,原子半徑Al〈Na,失電子能力Al〈Na,所以Al的金屬性比Na弱;
因此,本題正確答案是:核電荷數(shù)Al〉Na,原子半徑Al〈Na,失電子能力Al〈Na;
(2)Al(OH)3在水中存在如下平衡:AlO2-+H++H2O Al(OH)3Al3++3OH-遇強酸時,Al(OH)3電離出的OH-被中和,使溶液中c(OH-)降低,平衡右移;遇強堿時,Al(OH)3電離出的H+被中和,使溶液中c(H+)降低,平衡左移。所以,氫氧化鋁既溶于強酸溶液,又溶于強堿溶液;
因此,本題正確答案是:Al(OH)3在水中存在如下平衡:AlO2-+H++H2O Al(OH)3Al3++3OH-遇強酸時,Al(OH)3電離出的OH-被中和,使溶液中c(OH-)降低,平衡右移;遇強堿時,Al(OH)3電離出的H+被中和,使溶液中c(H+)降低,平衡左移。所以,氫氧化鋁既溶于強酸溶液,又溶于強堿溶液;
(3)根據(jù)蓋斯定律:第一個反應(yīng)式×2+第二個反應(yīng)得出:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=(-90.1×2-24.5)kJ·mol-1=-204.7kJ·mol-1。
因此,本題正確答案是:2CO(g)+4H2(g)= CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-204.7 kJ·mol-1 ;
(4)由分析可以知道固體A為Fe2O3、MgO、CuO,
因此,本題正確答案是:Fe2O3、Mg、CuO;
(5)反應(yīng)②為偏鋁酸鈉與過量二氧化碳的反應(yīng),生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉,反應(yīng)的離子方程式為AlO2- + CO2 +2H2O === Al(OH)3↓ + HCO3-,
因此,本題正確答案是:AlO2- + CO2 +2H2O === Al(OH)3↓ + HCO3-;
(6)在電解池中陽極發(fā)生氧化反應(yīng),金屬失去電子,電極反應(yīng)式為Al-3e-=== Al3+,電解精煉鋁應(yīng)以純鋁作陰極材料,故選C,
因此,本題正確答案是:Al-3e-=== Al3+;C;
(7)鋁土礦中Al2O3的含量為40.8%,1t鋁土礦中的Al2O3的物質(zhì)的量為=4000mol,與氫氧化鈉溶液發(fā)生Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,由方程式可以知道需要8000molNaOH,質(zhì)量為=0.32t,
因此,本題正確答案是:0.32t。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某烴A不能使酸性KMnO4溶液褪色,含碳量為92.3%,0.1mol A完全燃燒時生成13.44L二氧化碳(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為_________。
(2)根據(jù)下列條件寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式并指明反應(yīng)類型:
①A與濃硫酸和濃硝酸的混合液反應(yīng)生成B:__________,___________反應(yīng)。
②在催化劑作用下A與H2反應(yīng)生成C:_______________,__________反應(yīng)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)了亞鐵鹽的性質(zhì)后,欲探究FeSO4溶液分別與Na2CO3溶液、NaHCO3溶液的反應(yīng)。已知:Fe(OH)2和FeCO3均為白色沉淀,不存在Fe(HCO3)2。實驗操作及現(xiàn)象記錄如下:
(1)甲同學(xué)認(rèn)為實驗a中白色顆粒狀沉淀是FeCO3,寫出該反應(yīng)的離子方程式:_________________________;他為了證實自己的觀點,進行實驗:取少量白色顆粒狀沉淀,加入__________,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生大量氣泡。
(2)乙同學(xué)推測實驗a的白色顆粒狀沉淀中還可能含有Fe(OH)2,他將實驗a中兩種溶液體積均改為15mL后再進行實驗,證實了他的推測。能證明Fe(OH)2存在的實驗現(xiàn)象是___________________________。
(3)實驗b中白色顆粒狀沉淀主要成分也為FeCO3,寫出生成FeCO3的離子方程式:_____________________________。
(4)實驗b中液面上方試管內(nèi)壁粘附的白色顆粒狀沉淀物變?yōu)榧t褐色,主要原因是潮濕的FeCO3被氧氣氧化,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________。
(5)乙同學(xué)反思,實驗a中含有Fe(OH)2,實驗b中幾乎不含有Fe(OH)2,對比分析出現(xiàn)差異的原因是_____________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。
根據(jù)上圖回答下列問題:
(1)P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式_________________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式_________________________________,上述分解反應(yīng)是一個可逆反應(yīng),溫度T1時,在密閉容器中加入0.80molPCl5,反應(yīng)達到平衡時PCl5還剩0.60mol,其分解率α1等于_________;若反應(yīng)溫度由T1升高到T2,平衡時PCl5的分解率為α2,α2_______α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進行,先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3,然后降溫,再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因是________________________________________。
(4)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1molPCl5的△H3=_________,P和Cl2一步反應(yīng)生成1molPCl5的△H4______△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5與足量水充分反應(yīng),最終生成兩種酸,其化學(xué)方程式是______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定條件下,下列各組物質(zhì)能一步實現(xiàn)圖中所示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是
選項 | X | Y | Z | W |
A | Al | Al2O3 | NaAlO2 | Al(OH)3 |
B | Fe3O4 | Fe | FeCl2 | FeCl3 |
C | H2SO4 | SO2 | S | SO3 |
D | N2 | NH3 | NO | NO2 |
A. AB. BC. CD. D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】基于新材料及3D打印技術(shù),科學(xué)家研制出一種微膠囊吸收劑能將工廠排放的CO2以更加安全、廉價和高效的方式處理掉,球形微膠囊內(nèi)部充入Na2CO3溶液,其原理如圖所示。
(1)這種微膠囊吸收CO2的原理是________(用離子方程式解釋),此過程是____(填“吸收”或“放出”)能量的過程。
(2)在吸收過程中關(guān)于膠囊內(nèi)溶液下列說法正確的是_____________。
a. 吸收前溶液中c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
b. 吸收過程中,體系中的含碳微粒只有CO32-、HCO3-、H2CO3
c. 當(dāng)n(CO2):n(Na2CO3)=1:3時,溶液中c(CO32-)<c(HCO3-)
d. 溶液中始終有c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
(3)下表為元素周期表的一部分,請將Na、C元素填在表中對應(yīng)的位置上______________。
(4)生活中,經(jīng)常用熱的碳酸鈉溶液清洗油污,結(jié)合化學(xué)用語,用必要的文字說明原因______________________。
(5)太陽能熱電化學(xué)(STEP)生產(chǎn)水泥法可使二氧化碳排放量完全為零;驹砣缦聢D所示。利用熔融的碳酸鈉為電解質(zhì),碳酸鈣先分解成為CaO和CO2。最后得到石灰(CaO)、碳和氧氣。
石墨電極上的電極反應(yīng)式是_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室制取氨氣通常有兩種方法:
①用固體氫氧化鈣與氯化銨共熱;
②在常溫下用固體氫氧化鈉與濃氨水反應(yīng)。
(1)上面的制取裝置圖中,方法①應(yīng)選用裝置__________(填“A”或“B”,下同);方法②應(yīng)選用裝置__________。
(2)加熱氯化銨與氫氧化鈣混合物制取氨氣的反應(yīng)方程式是________________。
(3)在制取后,如果要干燥氨氣,應(yīng)選用的干燥劑是________________(填字母)。
A.濃硫酸 B.堿石灰 C.五氧化二磷
(4)檢驗集氣瓶中是否收集滿氨氣的方法是__________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)的變化過程中,化學(xué)鍵沒有被破壞的是( )
A.冰融化為液態(tài)水
B.氯化鈉受熱熔化
C.氫氧化鈉溶于水中
D.氯化氫溶于水得到鹽酸
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】納米TiO2在涂料、光催化、化妝品等領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。制備納米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2xH2O,經(jīng)過濾、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO2。用氧化還原滴定法測定TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù):一定條件下,將TiO2溶解并還原為Ti3+,再以KSCN溶液作指示劑,用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。請回答下列問題:
(1)TiCl4水解生成TiO2xH2O的化學(xué)方程式為______________________________。
(2)配制NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液時,加入一定量H2SO4的原因是__________;使用的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、量筒外,還需要下圖中的__________(填字母代號)。
(3)滴定終點的判定現(xiàn)象是________________________________________。
(4)滴定分析時,稱取TiO2(摩爾質(zhì)量為M g/mol)試樣wg,消耗c mol/LNH4Fe(SO4)2 標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,則TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達式為______________________________。
(5)判斷下列操作對TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果的影響(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
①若在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液過程中,燒杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量濺出,使測定結(jié)果__________。
②若在滴定終點讀取滴定管刻度時,俯視標(biāo)準(zhǔn)液液面,使測定結(jié)果__________。
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