【題目】無水AlCl3易升華,可用作有機(jī)合成的催化劑等。工業(yè)上以鋁土礦(Al2O3、Fe2O3)為原料制備無水AlCl3的工藝流程如下:
(1) 氯化爐中Al2O3、Cl2和C反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。
(2)用Na2SO3溶液可除去冷卻器排出的尾氣中的Cl2,此反應(yīng)的離子方程式為__________。
(3)升華器中主要含有AlCl3和FeCl3,需加入少量Al,其作用是________。
(4)為測定制得的無水AlCl3產(chǎn)品(含雜質(zhì)FeCl3)的純度,稱取16.25 g無水AlCl3樣品,溶于過量的NaOH溶液中,過濾出沉淀物,沉淀物經(jīng)洗滌、灼燒、冷卻、稱重,得其質(zhì)量為0.32 g。
① 寫出上述除雜過程中涉及的離子方程式___________、____________。
② AlCl3產(chǎn)品的純度為________。
【答案】A12O3+3C12+3C A1C13+3COSO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+;除去FeCl3;Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Al3++4OH-=[Al(OH)4]-96%;
【解析】
(1)根據(jù)制備AlCl3的工藝流程可知,由冷卻器出來的氣體有CO和Cl2,CO是氯化爐中的生成物,且Cl2是過量的,氯化爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO;綜上所述,本題答案是:A12O3+3C12+3C A1C13+3CO。
(2) Na2SO3 與Cl2發(fā)生氧化還原反應(yīng),Na2SO3作還原劑被氧化為Na2SO4,Cl2作氧化劑,此反應(yīng)的離子方程式為:SO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+;綜上所述,本題答案是:SO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+。
(3)升華器中主要含有AlCl3和FeCl3,需加入少量Al,鋁具有還原性,其作用是除去雜質(zhì)FeCl3;綜上所述,本題答案是:除去FeCl3。
(4)①無水AlCl3產(chǎn)品(含雜質(zhì)FeCl3)溶于過量NaOH溶液涉及到的離子方程式為Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓,Al3++4OH-===AlO2-+2H2O或Al3++4OH-=[Al(OH)4]-;因此本題答案是:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;Al3++4OH-=[Al(OH)4]-。
②沉淀物經(jīng)洗滌、灼燒、冷卻、稱量得到的0.32 g固體是氧化鐵,n(Fe2O3)=0.32/160=0.002 mol,則n(FeCl3)=0.002 mol×2=0.004 mol,m(FeCl3)=0.004 mol×162.5 g/mol=0.65 g,則AlCl3的質(zhì)量為16.25 g-0.65 g=15.6 g,AlCl3的純度為15.6/16.25×100%=96%;綜上所述,本題答案是:96%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CH4既是一種重要的能源,也是一種重要的化工原料。
(1)甲烷的電子式為__。
(2)甲烷高溫分解生成氫氣和碳。在密閉容器中進(jìn)行此反應(yīng)時(shí)要通入適量空氣使部分甲烷燃燒,其目的是__。
(3)以CH4為燃料可設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染的燃料電池,其工作原理如圖所示,則通入a氣體的電極名稱為__,通入b氣體的電極反應(yīng)式__。(質(zhì)子交換膜只允許H+通過)
(4)在一定溫度和催化劑作用下,CH4與CO2可直接轉(zhuǎn)化成乙酸,這是實(shí)現(xiàn)“減排”的一種研究方向。
①在不同溫度下,催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示,則該反應(yīng)的最佳溫度應(yīng)控制在__左右。
②該反應(yīng)催化劑的有效成分為偏鋁酸亞銅(CuAlO2,難溶物)。將CuAlO2溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體,其離子方程式為__。
(5)CH4還原法是處理NOx氣體的一種方法。已知一定條件下CH4與NOx反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2和CO2,若標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96LCH4可處理22.4LNOx,則x值為__。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。
(1)如圖表示一個(gè)電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連.請回答以下問題:
①若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)開始時(shí),同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則Y電極上的電極反應(yīng)式為____________;
②如用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則X電極的材料是_________,Y電極反應(yīng)式為__________________(說明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)。
(2)NOx、SO2的大量排放是造成大氣污染的主要原因,研究其處理方法,將其變廢為寶越來越受到人們的重視,按要求回答下列問題。
①富集廢氣中的SO2,并使其與O2反應(yīng)可制備硫酸,裝置如圖所示,X、Y均為多孔電極材料。
Ⅰ氣體A是_______,X極的電極反應(yīng)式為___________________________。
Ⅱ消耗5.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體B時(shí),通過質(zhì)子交換膜的H+的個(gè)數(shù)為__________。
②SO2也可用于制備Na2S2O3,但產(chǎn)品常含有雜質(zhì)。某 SO2制得的此產(chǎn)品,為測其純度,準(zhǔn)確稱取Wg該產(chǎn)品,用適量蒸餾水溶解,配成100ml溶液,取20mL,以淀粉作指示劑,用0.2000 molL-1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。反應(yīng)原理為: 2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。滴定至終點(diǎn)時(shí),溶液顏色的變化:_______________________________。消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為20.00mL。求產(chǎn)品的純度為(設(shè)Na2S2O3相對分子質(zhì)量為M)____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象與圖形相符合的是
A. 稀鹽酸滴加到一定量NaOH溶液中(橫坐標(biāo)是稀鹽酸的體積,縱坐標(biāo)為鈉離子物質(zhì)的量)
B. 鐵粉加到一定量CuSO4溶液中(橫坐標(biāo)是鐵粉的質(zhì)量,縱坐標(biāo)為沉淀質(zhì)量)
C. CO2通入一定量NaOH溶液中(橫坐標(biāo)是CO2的體積,縱坐標(biāo)為溶液的導(dǎo)電能力)
D. 稀硫酸滴加到Ba(OH)2溶液中(橫坐標(biāo)是稀硫酸的體積,縱坐標(biāo)為溶液的導(dǎo)電能力)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W、R、I、Q為前30號(hào)元素,且原子序數(shù)依次增大.X是所有元素中原子半徑最小的,Y有三個(gè)能級(jí),且每個(gè)能級(jí)上的電子數(shù)相等,Z原子單電子數(shù)在同周期元素中最多,W與Z同周期,第一電離能比Z的低,R與Y同一主族,I的原子序數(shù)是W的兩倍,Q的最外層只有一個(gè)電子,其他電子層電子均處于飽和狀態(tài).請回答下列問題:
(1)Q+核外電子排布式為___________,Y的電子排布圖為_________________________
(2)化合物ZX3中Z原子的雜化方式為___________,ZW2- 離子的立體構(gòu)型是___________;
(3)①Y、R的最高價(jià)氧化物的沸點(diǎn)較高的是___________(填化學(xué)式),原因是___________;
②W與I的簡單氫化物中W的熔沸點(diǎn)更高,原因是______________________
(4)向Q元素的硫酸鹽溶液中通入足量ZX3,充分反應(yīng)后溶液呈深藍(lán)色,該反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________;
(5)Y有多種同素異形體,其中一種同素異形體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,該晶體一個(gè)晶胞的Y原子數(shù)為___________,Y原子的配位數(shù)為___________,若晶胞的邊長為a pm,晶體的密度為ρ g/cm3,則阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為___________(用含a和ρ的代數(shù)式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳跟濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣。進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)所用儀器如圖:
(1)連接上述儀器的正確順序是 ________________________ 。
(2)氣體發(fā)生裝置中進(jìn)行反應(yīng)的離子方程式是_________________________;當(dāng)0.5molMnO2反應(yīng)時(shí),生成的Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為 ________L。
(3)在裝置中:乙中飽和食鹽水的作用是___________________________,甲中濃硫酸的作用是_________________________。
(4)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)是否有Cl2產(chǎn)生常用濕潤的淀粉-KI試紙,如果有Cl2產(chǎn)生,可觀察到的現(xiàn)象是____________________________,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________。
(5)若用盛有過量燒堿溶液的小燒杯吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL氯氣,充分反應(yīng)后,溶液中含等物質(zhì)的量的次氯酸鈉和氯酸鈉,則反應(yīng)消耗的NaOH的物質(zhì)的量為____________mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行氯氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。玻璃管內(nèi)裝有分別滴有不同溶液的棉球,反應(yīng)一段時(shí)間后,對圖中指定部位顏色描述正確的是()
① | ② | ③ | ④ | |
A | 白色 | 先變紅色后無色 | 橙色 | 藍(lán)色 |
B | 無色 | 紅色 | 橙色 | 紫色 |
C | 無色 | 白色 | 橙色 | 藍(lán)色 |
D | 白色 | 無色 | 無色 | 紫色 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】廢水廢氣對自然環(huán)境有嚴(yán)重的破壞作用,大氣和水污染治理刻不容緩。
(1)某化工廠產(chǎn)生的廢水中含有Fe2+、Mn2+等金屬離子,可用過硫酸銨[(NH4)2S2O8]氧化除去。
①過硫酸銨與Mn2+反應(yīng)生成MnO2的離子方程式為________________。
②溫度與Fe2+、Mn2+氧化程度之間的關(guān)系如圖1所示:
圖1
實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)將溫度控制在________________。Fe2+與Mn2+被氧化后形成膠體絮狀粒子,常加入活性炭處理,加入活性炭的目的為________________。
③H2O2也有較強(qiáng)氧化性,在實(shí)際生產(chǎn)中不用H2O2氧化Mn2+的原因是________________。
(2)利用某分子篩作催化劑,NH3可脫除廢氣中NO、NO2,其反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。A包含物質(zhì)的化學(xué)式為N2和________________。
圖2 圖3
(3)工業(yè)上廢氣中SO2可用Na2CO3溶液吸收,反應(yīng)過程中溶液組成變化如圖3所示。
①吸收初期(圖中A點(diǎn)以前)反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。
②C點(diǎn)高于B點(diǎn)的原因是________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某廢催化劑含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS,某同學(xué)以該廢催化劑為原料,回收其中的鋅和銅。采用的實(shí)驗(yàn)方案如下:
已知:1.步驟①中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng) 2.濾渣2的主要成分是SiO2和S,下列說法不正確的是
A. 步驟①,最好在通風(fēng)櫥中進(jìn)行
B. 步驟①和③,說明CuS不溶于稀硫酸而ZnS溶于稀硫酸
C. 步驟③,涉及的離子反應(yīng)為CuS+H2O2+2H+Cu2++S+2H2O
D. 步驟②和④,均采用蒸發(fā)結(jié)晶的方式獲取溶質(zhì)
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