【題目】鋁在生活中具有廣泛用途,F(xiàn)從含鋁廢料(含有A12O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為51%,其余為NiO、SiO2、Fe3O4)中制取金屬鋁的流程如下:

回答下列問題:

(1)工藝過程中常把廢料研細(xì),其目的是_________________________________。

(2)步驟I中得到的濾渣的主要成分是___________(填化學(xué)式)。步驟V的反應(yīng)類型是______________________。

(3)步驟Ⅱ中加入稀雙氧水的目的是______________________。

(4)步驟Ⅲ產(chǎn)生NiCO3的離子方程式是___________。步驟Ⅳ產(chǎn)生沉淀的離子方程式是______________________。

(5)工業(yè)中常用惰性電極熔融電解法制備金屬鋁,其陰極反應(yīng)式為___________。

(6)若用a噸該含鋁廢料通過上述流程,理論上可以生產(chǎn)鋁___________

【答案】增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)更充分,提高原料轉(zhuǎn)化率 SiO2 分解 將Fe2+氧化為Fe3+ Ni2++ CO32—= NiCO3 2Al3+ + 3CO32-+3H2O= 2Al(OH)3↓ + 3CO2 Al3++3e=Al 0.27a

【解析】

由實(shí)驗(yàn)流程可知,鋁廢料中加入加硫酸, Al2O3轉(zhuǎn)化為Al3+,Fe3O4轉(zhuǎn)化為Fe2+、Fe3+NiO轉(zhuǎn)化為Ni2+,只有SiO2不反應(yīng),則過濾得到的濾渣ISiO2;向?yàn)V液中加入過氧化氫,過氧化氫與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH,使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀、Ni2+轉(zhuǎn)化為NiCO3沉淀;過濾,向?yàn)V液中繼續(xù)加入碳酸鈉溶液,碳酸鈉溶液和硫酸鋁溶液發(fā)生雙水解反應(yīng)生成AlOH3沉淀和硫酸銨;AlOH3沉淀灼燒分解得到氧化鋁;一定條件下電解熔融氧化鋁得到Al。

1)工藝過程中常把廢料研細(xì),可以增大廢料的表面積,增大與硫酸的接觸面積,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)更充分,故答案為:增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)更充分,提高原料轉(zhuǎn)化率;

2)步驟I中加入硫酸,Al2O3、Fe3O4、NiO與硫酸反應(yīng),只有SiO2不反應(yīng),則過濾得到的濾渣ISiO2;步驟VAlOH3沉淀灼燒分解得到氧化鋁,故答案為:SiO2;分解;

3)步驟中加入稀雙氧水,雙氧水與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,故答案為:將Fe2+氧化為Fe3+;

4)步驟,加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH,使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀、Ni2+轉(zhuǎn)化為NiCO3沉淀,產(chǎn)生NiCO3的離子方程式為:Ni2++ CO32= NiCO3↓;步驟向?yàn)V液中繼續(xù)加入碳酸鈉溶液,碳酸鈉溶液和硫酸鋁溶液發(fā)生雙水解反應(yīng)生成AlOH3沉淀和硫酸銨,反應(yīng)的離子方程式為2Al3+ + 3CO32-+3H2O= 2Al(OH)3 + 3CO2↑,故答案為:Ni2++ CO32= NiCO3↓;2Al3+ + 3CO32-+3H2O= 2Al(OH)3 + 3CO2↑;

5)工業(yè)上用惰性電極電解熔融氧化鋁制備金屬鋁,陰極上鋁離子放電生成金屬鋁,電極反應(yīng)式為Al3++3e=Al,故答案為:Al3++3e=Al;

6)由Al原子個(gè)數(shù)守恒可得:A12O3~2Al,則a噸該含鋁廢料理論上可以生產(chǎn)鋁的質(zhì)量為=0.27ag,故答案為:0.27a。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】I.二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)的新型燃料,工業(yè)上以COH2為原料生產(chǎn)二甲醚。已知:

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=99kJ/mol

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=24 kJ/mol

③CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H=41 kJ/mol

(1)反應(yīng)4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=___________

(2)某溫度下,將4.0molH24.0molCO充入容積為1L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)5min時(shí)CO2的物質(zhì)的量濃度為0.5mo1/L,10min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),測得二甲醚的體積分?jǐn)?shù)為25%。

①5min時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率=___________;

該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________

下列措施能提高 CH3OCH3平衡產(chǎn)率的有___________(填標(biāo)號)。

A.分離出 CH3OCH3 B.升高溫度 C.增大壓強(qiáng) D.改用高效催化劑

Ⅱ.液氨是一種良好的儲氫物質(zhì)

已知:2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+92.4 kJ/mol

其他條件相同時(shí),反應(yīng)在不同金屬催化劑作用下進(jìn)行相同時(shí)間后,氨的轉(zhuǎn)化率[a(NH3)]隨反應(yīng)溫度的變化情況如圖所示。

(1)___________作催化劑時(shí),氨氣分解反應(yīng)的活化能最大。

(2)a點(diǎn)所代表的狀態(tài)___________(不是”)平衡狀態(tài)。

(3)c點(diǎn)時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率高于b點(diǎn)時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率,原因是______________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NaC1O3可用于制取二氧化氯、亞氯酸鈉及高氯酸鹽等。以原鹽(主要成分為NaC1)為原料制備氯酸鈉的工藝流程如下:

已知:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+。

回答下列問題:

(1)“粗制鹽水中加入NaOHNa2CO3的目的是___________________

(2)過濾時(shí),使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和____________。

(3)pH6.46.8,溫度:4050℃的條件下電解,理論上最終產(chǎn)物只有NaC1O3。電解時(shí)陽極的產(chǎn)物為C12,溶液中發(fā)生的反應(yīng)有C12+H2O====HC1O+H++C1-HC1OH++C1O-__________。

(4)電解槽中溫度不宜過高,其原因是_________________________。加入的Na2Cr2O7可以調(diào)節(jié)電解液酸度,若酸度過大,則電解液中主要存在__________(“Cr2O72-“CrO42-”)。

(5)為檢測電解后鹽水中NaC1O3的物質(zhì)的量濃度進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):

I.準(zhǔn)確吸取1000mL電解后的鹽水,加入適量的3H2O2溶液充分?jǐn)嚢璨⒅蠓小?/span>

.準(zhǔn)確吸取0.10mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液2500 mL300mL錐形瓶中,加入足量稀硫酸。

III.將I的溶液加入的錐形瓶中,隔絕空氣煮沸10min,加熱充分反應(yīng)。冷卻至室溫后,加入10mL0.4mol·L-1MnSO4溶液、5mL 85%磷酸溶液,用c mol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2+至溶液變?yōu)槲⒓t色,即滴定終點(diǎn),此時(shí)消耗高錳酸鉀V mL

①步驟I中加入H2O2溶液的作用是______________________。

②步驟C1O3-Fe2+還原為C1-的離子方程式為________________________

③該鹽水中NaC1O3的物質(zhì)的量濃度為________mol·L-1。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鐵、稀鹽酸、澄清石灰水、氯化銅溶液是初中化學(xué)中常見的物質(zhì),四種物質(zhì)間的反應(yīng)關(guān)系如圖所示。圖中兩圓相交部分(AB、C、D)表示物質(zhì)間的反應(yīng),其中對應(yīng)四個(gè)反應(yīng)類型的說法正確的是

A. 復(fù)分解反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、化合反應(yīng)、置換反應(yīng)

B. 中和反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、置換反應(yīng)

C. 復(fù)分解反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、置換反應(yīng)

D. 分解反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、置換反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A.乙酸、葡萄糖都可用通式Cn(H2O)m表示其組成,所以乙酸也屬于糖類

B.凡是能溶于水且具有甜味的化合物都屬于糖類

C.蔗糖能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

D.葡萄糖分子中含有醛基,它具有還原性

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為使橋體更牢固,港珠澳大橋采用高性能繩索吊起,該繩索是超高分子量的聚乙烯材料,同時(shí)也使用了另一種叫芳綸(分子結(jié)構(gòu)下圖所示)的高性能材料,以下對這兩種材料的說法錯(cuò)誤的是

A. 芳綸是一種混合物

B. 聚乙烯能使溴水褪色

C. 聚乙烯和芳綸的廢棄物在自然環(huán)境中降解速率慢,會造成環(huán)境壓力

D. 合成芳綸的反應(yīng)方程式為:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室需要制備純凈的氯化鉀。現(xiàn)有含少量KBrK2SO4的氯化鉀樣品,按照下圖所示的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行提純。

(1)KClK+檢驗(yàn)時(shí),透過藍(lán)色鈷玻璃觀察焰色為:___________。

(2) 若用硝酸鋇來代替氯化鋇,請判斷是否可行:______(填“是”或“否”),并說明理由:________

(3)在過濾后的濾液中通入過量氯氣即可將濾液中的KBr雜質(zhì)除去,發(fā)生的反應(yīng)為:2KBr + Cl2 = 2KCl + Br2,如果按是否有元素的化合價(jià)發(fā)生了變化來分類,該反應(yīng)屬于_______________反應(yīng)。

(4) 某同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)方案中加適量氯化鋇溶液不容易控制,應(yīng)加入過量氯化鋇溶液,他的思路如下。請寫出沉淀A的化學(xué)式:A_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到純凈的甲烷,可依次通過盛有下列哪一組試劑的洗氣瓶( )

A.澄清石灰水、濃H2SO4

B.酸性KMnO4溶液、濃H2SO4

C.溴水、濃H2SO4

D.濃H2SO4、NaOH溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用Na2CO3·10H2O晶體,配制0.2 mol·L-1的Na2CO3溶液480 mL。

(1)應(yīng)稱取Na2CO3·10H2O晶體的質(zhì)量:____________。定容時(shí),向容量瓶中加水,至1~2cm時(shí),改用_________加水至刻度,加蓋搖勻;

(2)根據(jù)下列操作對所配溶液的濃度產(chǎn)生的影響,完成下列要求:

①Na2CO3·10H2O晶體失去了部分結(jié)晶水、谟谩白蟠a右物”的稱量方法稱量晶體(使用游碼)、厶妓徕c晶體不純,其中混有氯化鈉、芊Q量碳酸鈉晶體時(shí)所用砝碼生銹 ⑤容量瓶未經(jīng)干燥使用。 其中引起所配溶液濃度偏高的有______________(填序號,下同),偏低的有______________,無影響的有_______________________________

(3)下列操作中,容量瓶所不具備的功能有________________

A.配制一定體積準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液 B.貯存溶液

C.測量容量瓶規(guī)格以下的任意體積的液體 D.準(zhǔn)確稀釋某一濃度的溶液

E.用來加熱溶解固體溶質(zhì)

(4)某同學(xué)改用固體Na2CO3配制上述Na2CO3溶液的過程如圖所示:

你認(rèn)為該同學(xué)的錯(cuò)誤步驟有_________________。

A.1處 B.2處 C.3處 D.4處

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同步練習(xí)冊答案