铝可以从铝土矿中获取,铝土矿是不纯净的铝的氧化物(杂质为Fe2O3 和SiO2),它是非再生资源。假如我们对铝的消费保持现有速度,我们能获得生产足够的铝所需的铝土矿仅能维持30年左右。由此看来,保护现有自然资源和对非再生资源的再利用,是值得我们考虑的。但是在废物回收过程中,仍有相当大的难度,其关键的因素主要涉及旧金属的收集与其他废物的分离、回收和提炼金属的费用、金属本身的价值等(已知1mol电子电量荷约为105C)。
(1)试说明回收铝的过程中存在的困难。_____________________。
(2)为什么金的回收率比铝的回收率要大得多?_________________。
(3)常温下,SiO2 同强碱或强酸是很难反应的,现利用盐酸、氢氧化钠溶液、氮气、二氧化碳和水,从铝土矿中提取纯净的Al2O3 。试设计一个适用于工业生产上提纯Al 2 O 3 的实验方案,用化学方程式表示提纯的过程。_____________________。
(4)制取1molAl理论上需要多少库仑的电荷量?___________________。
(5)假定用6V的直流电源进行电解,制2.7吨铝需要多少千焦的电能?(请列式并计算)。
(6)在1.01×105Pa,27℃时,每生产1molAl,理论上在阳极生成O2的体积为多少升?(请列式并计算)。
(7)如果每度电的费用为0.60元,试计算生产厂家每生产1吨铝需付出的电费为多少元。(1度电=3600kJ)(请列式计算)
将一块重12.9 g且表面已经氧化的铝片放入300 mL 3 mol/L的盐酸中,放出气体3.36 L(标况下),且固体恰好完全溶解。
(1)铝片中铝单质的物质的量是多少?
(2)如果向上述的溶液中加入1 mol/L的NaOH溶液200 mL,生成沉淀是多少克?
(3)如果向上述溶液中加加入1 mol/L的NaOH溶液1200 mL,是否有沉淀生成?如果有,是多少克?
利用“化学计量在实验中的应用”的相关知识进行填空
(1)含有6.02×1023个氧原子的H2SO4的物质的量是_________
(2)将4 g NaOH溶解在10 mL水中,再稀释成1 L,从中取出10 mL,这10 mL溶液的物质的量浓度为_______。
(3)将50 mL 0.1 mol·L-1 NaCl和50 mL 0.5 mol·L-1 CaCl2溶液混合后,若溶液的体积为二者体积之和,则混合溶液中c (Cl-)为______________。
实验室用20 g软锰矿(主要成分MnO2)与200 mL 12 mol/L的浓盐酸(足量)反应,制得标准状况下4.48L Cl2。过滤反应后的混合物得滤液,向滤液中加入足量的硝酸银溶液,产生白色沉淀。若浓盐酸的挥发忽略不计,试计算:
(1)软锰矿中MnO2的质量分数是多少?
(2)反应中被氧化的HCl物质的量为多少?
(3)滤液中加入足量硝酸银后产生的白色沉淀的质量是多少?
一定量的液态化合物XY2,在一定量O2中恰好完全反应:
XY2(液)+ 3O2(气)= XO2(气)+ 2YO2(气)
冷却后在标准状况下,测得生成物的体积为672mL,密度为2.56g/L。则:
(1)反应前O2在标准状况下的体积是mL;
(2)化合物XY2的摩尔质量是。
铜与浓硝酸反应的化学方程式如下:Cu +4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2 NO2↑+2H2O将 3.2 g铜完全溶于足量的 50 mL 11.0 mol•L-1的浓硝酸中,只生成NO2气体,假设反应后溶液的体积仍为 50 mL。试计算
(1)反应后可生成标准状况下NO2气体多少 L? (写计算过程)
(2)反应后溶液中NO3-物质的量浓度为_________________________。