银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)
(1)电解精炼银时,阴极反应式为 ;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为 。
(2)固体混合物B的组成为 ;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为 。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式: CuO+ Al2O3 CuAlO2 + ↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 mol CuAlO2,至少需要1.0mol•L—1的Al2(SO4)3溶液 L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是 、过滤、洗涤和干燥。
日常生活中使用的铝合金中的铝来自于电解氧化铝。工业上电解氧化铝要求其纯度不得低于98.2%,而天然铝土矿的氧化铝含量为50%~70%,杂质主要为SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等。工业生产铝锭的工艺流程示意图如下:
一些氢氧化物沉淀的pH如下表:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Mg(OH)2 |
开始沉淀pH(离子初始浓度0.01 mol/L) |
4 |
2.3 |
10.4 |
完全沉淀pH(离子浓度<10-5 mol/L) |
5.2 |
4.1 |
12.4 |
请回答下列问题:
(1)加入盐酸时,氧化铝发生反应的离子方程式为________________。
(2)实验室进行步骤②③④的操作名称为________。
(3)固体A的化学式为________,物质C的化学式为________;溶液中的Na+、Ca2+、Mg2+是在步骤________中分离出去的。
(4)步骤③调节pH的数值范围为________,步骤④调节pH的数值范围为________。
(5)步骤⑥反应的化学方程式为________。
某化学兴趣小组用含铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用。其实验方案如下图所示:
试回答下列问题:
(1)过滤时用的器材已有:滤纸、铁架台、铁圈和烧杯,还要补充的玻璃仪器是________。
(2)由滤液A制AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条,你认为合理的是________,理由是_____________________________。
(3)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是________。
(4)写出用滤渣F制备胆矾晶体的化学方程式_______________________。
(5)有同学提出可将方案中最初用于溶解合金的烧碱改为盐酸,重新设计方案,也能制得这三种物质,你认为后者的方案是否合理?________,理由是________________________________________________。
甲、乙、丙、X均为中学常见的纯净物,它们之间有如下转化关系(副产物已略去)
试回答下列问题:
(1)若X是强氧化性单质,则甲可能是__________。
a.S b.N2 c.Na d.Mg e.Al
(2)若X是金属单质,向丙的水溶液中滴加AgNO3溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。则乙的化学式为________________;丙溶液在贮存时应加入少量X,理由是(用必要的文字和离子方程式表示)__________________________。
(3)若甲、乙、丙为含有金属元素的无机化合物,X为强电解质,甲溶液与丙溶液反应生成乙;反应①的离子方程式为____________________,或____________________。
钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
完成下列计算:
(1)叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32 L(标准状况下)氮气,至少需要叠氮化钠________g。
(2)钠钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g钠钾合金溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。
①计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。
_____________________________________________________________
②计算并确定该钠钾合金的化学式。
_____________________________________________________________
(3)氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应:
2NaAlO2+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+Na2CO3
已知通入二氧化碳336 L(标准状况下),生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na2CO3,若通入溶液的二氧化碳为112 L(标准状况下),计算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比。
_________________________________________________________________
(4)常温下,称取不同氢氧化钠样品溶于水,加盐酸中和至pH=7,然后将溶液蒸干得氯化钠晶体,蒸干过程中产品无损失。
氢氧化钠质量(g) |
氯化钠质量(g) |
|
① |
2.40 |
3.51 |
② |
2.32 |
2.34 |
③ |
3.48 |
3.51 |
上述实验①②③所用氢氧化钠均不含杂质,且实验数据可靠。通过计算,分析和比较上表3组数据,给出结论。
由几种离子化合物组成的混合物,含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Cl-、NO2-、SO42-、CO32-。将该混合物溶于水后得澄清溶液,现取4份100 mL该溶液分别进行如下实验:
实验 序号 |
实验内容 |
实验结果 |
A |
加AgNO3溶液 |
有白色沉淀生成 |
B |
加足量NaOH溶液并加热 |
收集到气体1.12 L(已折算成标准状况下的体积) |
C |
加足量BaCl2溶液,对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量;再向沉淀中加足量稀盐酸,然后干燥、称量 |
第一次称量沉淀质量为6.27 g,第二次称量沉淀质量为2.33 g |
D |
加少量KMnO4酸性溶液 |
KMnO4溶液褪色 |
试回答下列问题:
(1)根据实验a判断Cl-是否存在________(填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”)。
(2)该混合物中一定不存在的离子是_______________________________。
(3)①写出实验b中发生反应的离子方程式________。
②写出实验d中使KMnO4酸性溶液褪色的离子方程式________________。
(4)溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度为(可不填满):
阴离子符号 |
物质的量浓度(mol·L-1) |
(5)混合物中是否存在K+?________,判断的理由是__________________。