(14 分)鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質及合金在生產生活中的應用日趨廣泛。
(1)真空碳熱還原-氯化法可實現由鋁土礦制備金屬鋁,其相關反應的熱化學方程式如下:
Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s) ="3AlCl(g)+3CO(g)" △H="a" kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g) △H="b" kJ·mol-1
①反應Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b 的代數式表示)。
②Al4C3是反應過程中的中間產物。Al4C3與鹽酸反應(產物之一是含氫量最高的烴) 的化學方程式為 。
(2)鎂鋁合金(Mg17Al12 )是一種潛在的貯氫材料,可在氬氣保護下,將一定化學計量比的Mg、Al 單質在一定溫度下熔煉獲得。該合金在一定條件下完全吸氫的反應方程式為Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定條件下可釋放出氫氣。
①熔煉制備鎂鋁合金(Mg17Al12)時通入氬氣的目的是 。
②在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中,混合物Y 能完全釋放出H2。1 mol Mg17 Al12完全吸氫后得到的混合物Y 與上述鹽酸完全反應,釋放出H2的物質的量為 。
③在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L-1 MgCl2溶液中, 圖8
混合物Y 均只能部分放出氫氣,反應后殘留固體物質的X-射線衍射譜圖如圖所示(X-射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質是否存在,不同晶態(tài)物質出現衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中產生氫氣的主要物質是 (填化學式)。
(3)鋁電池性能優(yōu)越,Al-AgO 電池可用作水下動力電源,其原理如圖所示。該電池反應的化學方程式為 。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
硫酸亞鐵銨【(NH4)2Fe(SO4)2】俗稱莫爾鹽,工業(yè)上用途廣泛,該物質屬于 。
A、酸 B、堿 C、鹽
某同學為了驗證硫酸亞鐵銨晶體中的陽離子,進行了如下操作。
(1)室溫下,將少量的硫酸亞鐵銨晶體配成溶液,并將所配溶液分置于兩支試管中,用其中一支進行驗證Fe2+的實驗,請完成下表:
操作 | ①往試管中滴入幾滴 溶液(填化學式) | ②繼續(xù)滴入幾滴新制氯水 |
現象 | 溶液無明顯變化 | 溶液顯紅色 |
原因 | 溶液中沒有Fe3+ | (用簡要文字說明原因) |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
工業(yè)制備氯化銅時,將濃鹽酸用蒸氣加熱至80 ℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含雜質Fe2O3、FeO),充分攪拌,使之溶解,得一強酸性的混合溶液,現欲從該混合溶液中制備純凈的CuCl2溶液,采用以下步驟[參考數據:pH≥9.6時,Fe2+完全水解成Fe(OH)2;pH≥6.4時,Cu2+完全水解成Cu(OH)2;pH≥3.7時,Fe3+完全水解成Fe(OH)3]。請回答以下問題:
(1)第一步除去Fe2+,能否直接調整溶液pH=9.6,將Fe2+沉淀除去? ,(填“能” 或“不能”)理由是 ,
(2)有人用強氧化劑NaClO先將Fe2+氧化為Fe3+,再調整溶液的PH將Fe3+沉淀除去:
①加入NaClO后,溶液的pH變化是________(填代號)。
A.一定增大 B.一定減小 C.可能增大 D.可能減小
②你認為用NaClO作氧化劑是否妥當? ,(填“是” 或“否”)現有下列幾種常用的氧化劑,可用于除去混合溶液中Fe2+的有________(有幾個選幾個,填代號)。
A.濃HNO3 B.Cl2 C.KMnO4 D.H2O2
(3)加入適當物質調整溶液pH,使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀,可以達到除去Fe3+而不損失CuCl2的目的,則調整溶液pH可選用下列物質中的___________。
A.NaOH B.NH3·H2O C.CuO D.Cu(OH)2
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
某科研小組以難溶性鉀長石(K2O?Al2O3?6SiO2)為原料,提取Al2O3、K2CO3等物質,工藝流程如下:
(1)煅燒過程中鉀長石中的鉀元素和鋁元素在Na2CO3作用下轉化為可溶性的NaAlO2和KAlO2,寫出Al2O3轉化為NaAlO2的化學方程式是: 。
(2)已知NaAlO2和KAlO2易發(fā)生如下水解反應:AlO2—+ 2H2O Al(OH)3 + OH— ,“浸取”時應保持溶液呈 性(填“酸”或“堿”)。
(3)“轉化”時加入NaOH的主要作用是 (用離子方程式表示)。
(4)上述工藝中可以循環(huán)利用的主要物質是 、 和水。
(5)以Al2O3為原料,以石墨為電極,通過電解法可制得金屬鋁。電解池中接電源負極的一極的電極反應式是 。長時間電解后,需要更換新的石墨電極的是 極(填“陰”或“陽”)。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
A、B、C、D均為中學化學中常見的單質或化合物,它們之間的關系如圖所示(部分產物已略去)。
(1)若A為金屬單質,D是某強酸的稀溶液,則反應C+D→B的離子方程式為 ;
(2)若A、B為鹽,D為強堿,A的水溶液顯酸性,則
①C的化學式為 ;
②反應B+A→C的離子方程式為 ;
(3)若A為強堿,D為氣態(tài)氧化物。常溫時,將B的水溶液露置于空氣中,其pH隨時間t變化可能如上圖的圖b或圖c所示(不考慮D的溶解和水的揮發(fā))。
①若圖b符合事實,則D的化學式為 ;
②若圖c符合事實,則其pH變化的原因是 (用離子方程式表示);
(4)若A為非金屬單質,D是空氣的主要成分之一。它們之間轉化時能量變化如上圖a,請寫出A+D→C的熱化學方程式 ;
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(15分)
鐵、鋁、銅等金屬及其化合物在日常生活中應用廣泛,請根據下列實驗回答問題:
(1)單質鐵屬于 晶體,將FeCl3溶液加熱蒸干、灼燒所得的物質是 (填化學式).
(2)請寫出鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式____
(3)金屬Cu單獨與氨水或單獨與雙氧水都不反應,但可與二者的混合溶液反應生成深藍色溶液,該深藍色的濃溶液中加入乙醇所產生的現象是 ,畫出呈深藍色的離子的結構式____ 寫出Cu與氨水、雙氧水反應的離子方程式:____
(4)在硫酸亞鐵溶液中加入過量的碳酸氫銨,有FeCO3沉淀生成,寫出其化學方程式____
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
綠礬(FeSO4·7H2O)硫酸法生產一種稀有金屬產品過程中產出的副產品,產品外觀為淡綠色或淡黃綠色結晶固體。加入適量可調節(jié)堿性水中的pH,與水中懸浮物有機結合,并加速沉淀,主要應用于水質凈化和工業(yè)廢水處理,同時具有殺菌作用。
(1)98% 1.84 g/cm3的濃硫酸在稀釋過程中,密度下降,當稀釋至50%時,密度為1.4g/cm3,50%的硫酸物質的量濃度為 (保留兩位小數),50%的硫酸與30%的硫酸等體積混合,混合酸的濃度為 (填>、<、=")40%" 。
(2)實際生產用20%發(fā)煙硫酸(100克發(fā)煙硫酸含SO3 20克)配制稀硫酸,若用SO3·nH2O表示20%的發(fā)煙硫酸,則n=____________(保留兩位小數)。
(3)綠礬在空氣中容易被部分氧化為硫酸鐵,現取7.32克晶體溶于稀鹽酸后,加入足量的BaCl2溶液,過濾得沉淀9.32克;再通入112mL(標準狀況)氯氣恰好將Fe2+完全氧化,推測晶體的化學式為 。
(4)硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗稱莫爾鹽),較綠礬穩(wěn)定,在分析化學中常用來配制Fe2+的標準溶液,用此Fe2+的標準溶液可以測定剩余稀硝酸的量。現取8.64克Cu2S和CuS的混合物用200 mL 2 mol/L稀硝酸溶液處理,發(fā)生反應如下:
10NO3-+3Cu2S+16H+=6Cu2++10NO↑+3SO42-+8H2O
8NO3-+3CuS+8H+=3Cu2++3 SO42-+8NO↑+ 4H2O
剩余的稀硝酸恰好與V mL 2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應。
已知:NO3-+3Fe2++4H+= NO↑+3Fe3++2H2O
① V值范圍 ;
② 若V=48,試計算混合物中CuS的質量分數 (保留兩位小數)。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同學設計如下實驗,
通過測量反應前后C、D裝置質量的變化,測定該混合物中各組分的質量分數。
(1)加熱前通入空氣的目的是 ,
操作方法為 。
(2)裝置A、C、D中盛放的試劑分別為:A ,
C ,D 。
(3)若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶,則測得的NaCl的含量將 (填“偏高”、“偏低”或“無影響”,下同);若B中反應管右側有水蒸氣冷凝,則測定結果中NaHCO3的含量將 ;若撤去E裝置,則測得Na2CO3·10H2O的含量將 。
(4)若樣品質量為w g,反應后C、D增加的質量分別為m1 g、m2 g,由此可知混合物中NaHCO3的質量分數為 (用含w、m1、m2的代數式表示)。
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