铝广泛应用于化学工业和日常生活中。工业上由铝土矿(Al2O3∙3H2O的含量约为85%,其余主要为SiO2、Fe2O3等)冶炼金属铝的流程如下。
已知拜耳法生产Al2O3∙3H2O的基本原理为:
Al2O3∙3H2O+2NaOH(aq)2NaAlO2(aq)+4H2O,[Al2O3∙3H2O也可表示为2 Al(OH)3]
(1)操作I的名称为 ,赤泥中除含有铝硅酸盐外,还含有的主要物质有 。
(2)为了提高铝土矿的溶出速率可采取的有效措施为
(任写三点)。
(3)用化学平衡理论解释稀释溶液I有利于Al2O3∙3H2O 结晶的原因____________ 。
(4)为了析出Al2O3∙3H2O,也可向溶液I中通入过量CO2气体,写出生成Al2O3∙3H2O的离子方程式: 。
(5)为了回收赤泥附着液带走的有用成分,工业上将用热水洗涤后的洗液用作溶液I的稀释剂,请指出流程图中另一处类似的做法 。
为测定某混合物中各组分的质量分数(已知该混合物含NaCl、Na2CO3•10H2O和NaHCO3),设计如下:
实验:
(1)加热前通入空气的目的是 ______________,操作方法为_______________________________。
(2)装置C中盛放的试剂可以是___________(填序号)。
a.碱石灰b.无水CaCl2c.P2O5d.固体NaOH
(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同);若撤去E装置,则测得Na2CO3•10H2O的含量。
(4)若样品质量为 w g,反应后C、D增加的质量分别为 m1 g、m2 g,由此可知混合物中NaHCO3质量分数为_____________________(用含w、m1、m2的代数式表示)
某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物性质,设计如下实验。请回答下列问题:
(1)按上图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。仪器b的名称为_____________:实验过程中,装置B中观察的现象是_______________;装置C中有白色沉淀生成,该沉淀是______________(填化学式)。
(2)装置A中还会产生CO2气体,请写出产生CO2的化学方程式:_____________________________。
(3)为了验证装置A中产生的气体中含有CO2,应先从下列①~④中选出必要的装置连接A装置中c处管口,从左到右的顺序为__________(填序号);然后再进行的操作是从a处多次鼓入N2,其目的是________________________________。
(4)某同学通过验证实验后期装置A中产生的气体中还含有H2,理由是___________________(用离子方程式表示)。
碱式碳酸镁有多种不同的组成,如:Mg2(OH)2CO3、Mg4(OH)2(CO3)3、Mg5(OH)2(CO3)4等。某研究性学习小组的同学们为了确定某碱式碳酸镁的组成,设下图所示的实验装置。
(1)实验步骤:
①按上图(夹持仪器未画出)组装好置后,首先进行的操作是________。E处干燥管盛放的药品是________________。
②称取碱式碳酸镁样品m1g,并将其放入硬质玻璃管中;
称量:装浓硫酸的洗气瓶C的质量为m2g;装碱石灰的U形管D的质量为m3g
③打开活塞___________,关闭__________缓缓鼓入空气数分钟。
④关闭活塞_______,打开__________,点燃酒精灯加热,待不再产生气体为止。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,称得洗气瓶C的质量为m4g;U形管D的质量为m5g。实验测得数据如下:m1 =" 31g" ,m2 ="87.6g" ,m3 = 74.7g,m4 =" 89.4g" ,m5 = 87.9g,计算推导:该碱式碳酸镁的化学式为_________________。
(2)关于该实验方案,以下说法你认为正确的是______________(填字母)
A.硬质玻璃管中有水凝结对测定结果有较大影响
B.不称量碱式碳酸镁样品的质量无法确定碱式碳酸镁的组成
C.该实验装置也可用于确定天然碱[aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O(a、b、c为正整数)]的化学组成
苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,某化学小组采用如图装置
以苯甲酸、甲醇为原料制取苯甲酸甲酯。有关物质的物理性质见下表所示:
苯甲酸 |
甲醇 |
苯甲酸甲酯 |
|
熔点/℃ |
122.4 |
-97 |
-12.3 |
沸点/℃ |
249 |
64.3 |
199.6 |
密度/g.cm-3 |
1.2659 |
0.792 |
1.0888 |
水溶性 |
微溶 |
互溶 |
不溶 |
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol 甲醇,再小心加入 3mL浓硫酸,混匀后,投入几粒沸石,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1)甲装置的作用是:;冷却水从 (填“a”或“b”)口进入。
(2)化学小组在实验中用过量的反应物甲醇,其理由是。
Ⅱ.粗产品的精制
苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程进行精制
(1)试剂1可以是(填编号),作用是。
A.稀硫酸 B.碳酸钠溶液 C.乙醇
(2)操作2中,收集产品时,控制的温度应在℃左右。
(3)实验制得的苯甲酸甲酯精品质量为10g,则苯甲酸的转化率为(结果保留三位有效数字)。
(4)本实验制得的苯甲酸甲酯的产量低于理论产量,可能的原因是(填编号)。
A.蒸馏时从100℃开始收集产品
B.甲醇用量多了
C.制备粗品时苯甲酸被蒸出
(15分)资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。
(1)该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMg(OH)2•yMgCO3]
(2)为了确定产物成份(包括产生的气体、白色不溶物及溶液中溶质),进行以下定性实验。请填写表中空白:
实验序号 |
实验 |
实验现象 |
结论 |
实验Ⅱ |
将实验I中收集到的气体点燃 |
安静燃烧,火焰呈淡蓝色 |
气体成分为 ① |
实验Ⅲ |
将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤,取少量加入足量 ② |
③ |
白色不溶物中含有MgCO3 |
实验Ⅳ |
取实验Ⅲ中的滤液,向其中加入适 量 ④稀溶液 |
产生白色沉淀,溶液红色变浅 |
溶液中存在CO32-离子 |
(3)为进一步确定实验I中白色不溶物的成分,进行以下定量实验,装置如图所示:
称取干燥、纯净的白色不溶物 4.52 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36 g,装置B增重1.76 g。
①装置C的作用是;
②白色不溶物的化学式为。
(4)根据以上(2)及(3)的定性定量实验,写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式
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