镁、铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。
Ⅰ.海水中含有氯化镁,是镁的重要来源之一。从海水中制取镁,某同学设计了如下
流程步骤:
主要的步骤总结如下:①把贝壳制成石灰乳 ②往母液中加石灰乳,沉降、过滤,得到Mg(OH)2沉淀 ③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤,将制得的晶体脱水得无水MgCl2
④将得到的产物熔融后电解。
(1)下列说法不正确的是__________________(填代号)
A.此法的优点之一是原料来源丰富 |
B.进行①②③步骤的目的是从海水中提取氯化镁 |
C.第④步电解法制取镁是由于镁是很活泼的金属 |
D.以上制取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应 |
(2)步骤②不够合理,理由是
Ⅱ.(1)铝、空气、海水可组成一种电池,广泛用于制造航标灯。此电池正极的电极反应为 。
(2)铝热还原法是冶炼熔点较高的金属的一种重要方法,焊接钢轨即用到此法。将干燥的氧化铁粉末和铝粉均匀混合后放入纸漏斗中(漏斗已事先处理好),并架在铁架台上,
下面放置一个盛有沙子的蒸发皿。请写出引发铝热反应的操作及该反应的化学方程式:
操作
化学方程式 。
(3)为确定某铝热剂(氧化铁粉末和铝粉)的组成,分别进行下列实验。
若取10.7g样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成的气体(标准状况)体积为3.36L,反应的化学方程式为 ,样品中铝的质量是 g。
若取10.7g样品将其点燃,恰好完全反应,待反应产物冷却后,加入足量盐酸,测得生成的气体体积为aL,该气体与上小题中所得气体的体积比等于 ∶ 。
下图是无机物A~M在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未列出)。其中,I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属,K是一种红棕色气体。
提示:4FeS2+11O2高温,2Fe2O3+8SO2
请填写下列空白:
(1)在周期表中,组成单质G的元素位于第________周期________族。
(2)在反应⑦中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(3)在②、③、⑥、⑨中既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是________(填序号)。
(4)反应④的离子方程式是_____________________________________。
(5)将化合物D与KNO3、KOH共熔,可制得一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾),同时还生成KNO2和H2O。该反应的化学方程式是________________________。
加兰他敏是目前用于治疗老年性痴呆的药物之一。下面是它的一种合成路线(Ph表示C6H5—):
→……→
I(加兰他敏)
(1)化合物B的分子式是________。
(2)A→B的反应类型是________,A分子中含有的官能团为_____(填官能团名称)。
(3)G的结构简式是__________________。
(4)写出C与NaHCO3溶液反应的化学方程式为_________________。
(5)下列关于E的说法正确的是________。
a.能使酸性KMnO4溶液褪色
b.能与Na2CO3溶液反应
c.能与FeCl3溶液发生显色反应
d.1 mol E完全燃烧消耗17 mol O2
Q、R、T、X、Y、Z是六种原子序数依次增大的前四周期常见元素,其相关信息如下表:
元素 |
相关信息 |
Q |
Q的单质是实验室常用的惰性电极材料 |
R |
R原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子 |
T |
负二价的元素T的氢化物在通常状况下是一种液体,且其中T的质量分数为88.9% |
X |
X是第三周期电负性最大的元素 |
Y |
元素Y位于周期表的第10列 |
Z |
Z存在质量数为65,中子数为36的核素 |
(1)Z元素的原子基态时的电子排布式是________。
(2)下列叙述正确的是________(填字母序号)。
a.Q的气态氢化物比R的气态氢化物稳定
b.Q的含氧酸一定比R的含氧酸酸性强
c.R的气态氢化物的熔点在同族元素的氢化物中最低
d.R的第一电离能、电负性都比Q的大
(3)Q和T可形成两种常见化合物,分别表示为QT和QT2。QT分子中σ键和π键的个数比为________;QT2分子中,Q原子采取________杂化。
(4)笑气(R2T)是一种麻醉剂,有关理论认为R2T与QT2分子具有相似的结构。故R2T的空间构型是________,其为________(填“极性”或“非极性”)分子。
(5)含有Q、Y和镁三种元素的某种晶体具有超导性,其结构如图所示。则该晶体的化学式为________;晶体中每个镁原子周围距离相等且最近的Y原子有______个。
工业上常产生大量的废气、废水、废渣、废热,如果处理不好,随意排放,会造成污染,而如果科学回收,可变废为宝。
(1)工业制硫酸的尾气中含有的少量SO2,可先用氨水吸收,再用稀硫酸处理。
①该反应的化学方程式为_________;
②这样处理的优点是____________________。
(2)硫酸厂产生的大量烧渣(硫铁矿煅烧后的灰渣)的用途是________(写一种即可);写出电解精炼铜阳极泥的一种用途________。
(3)一座大型硫酸厂同时又是一座能源工厂,硫酸厂生产过程中的余热若能充分回收利用,不仅不需要外界供应能源,而且还可以向外界输出大量的热能。硫酸厂产生余热的主要设备名称是________。
(4)干熄焦技术是将炼焦炉推出的约1 000℃的赤热焦炭,在熄焦室中被其逆流的冷惰性气体(主要成分是氮气,温度在170~190℃)熄灭,被加热到700~800℃的惰性气体经除尘后进入余热锅炉,产生的过热蒸气送往汽轮发电机发电。干熄1 t焦炭可产生500 kg过热蒸气,可折合成46 kg标准煤。举出两例采用逆流原理的化工设备或化学仪器________、________。
二氧化锰可用作干电池去极剂,合成工业的催化剂和氧化剂,玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。
(1)二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂,请用化学方程式证明:______________________。
(2)锌—锰碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。电池的总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。
①电池工作时,MnO2发生________反应。
②电池的正极反应式为________。
(3)工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:
已知:软锰矿的主要成分为MnO2,还含Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物,部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Cu(OH)2 |
pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
6.7 |
沉淀物 |
Zn(OH)2 |
CuS |
ZnS |
MnS |
FeS |
pH |
8.0 |
-0.42 |
2.5 |
7 |
7 |
回答下列问题:
①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为________________________。
②试剂X为________。
③滤渣A的主要成分为________。
④加入MnS的目的主要是除去溶液中的________。