铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
回答下列问题:
(1)写出反应1的离子方程式 , ,
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是 (填化学式),反应2(气体A足量)的离子方程式为 ;
(3)电解制铝的化学方程式是 ;
(4)C为浓硫酸,E为硫酸钙,写出由D制备冰晶石(有A生成)的化学方程式 。
Ⅰ.下列实验操作或对实验事实的描述正确的是(填序号)
①实验室配制氯化亚铁溶液时,将氯化亚铁先溶解在盐酸中,然后用蒸馏水稀释并加入少量铁粉;
②配制一定浓度的溶液时,俯视容量瓶的刻度线,会使配制的浓度偏高;实验室测定中和热时,过早读数会使测定结果偏低;
③试管中加入少量淀粉,再加入一定量稀硫酸,加热3-4分钟,然后加入银氨溶液,片刻后管壁上有“银镜”出现
④分别向体积和pH均相同的盐酸和醋酸中滴加等浓度的氢氧化钠溶液,完全中和时消耗的氢氧化钠溶液的体积一样多
⑤向NaOH溶液、KSCN溶液、沸腾的蒸馏水中分别滴加饱和的FeCl3溶液得到的分散系依次为:浊液、溶液、胶体
Ⅱ.某研究性学习小组利用下图所示装置研究乙醇与氧化铁的反应,请回答下列问题:
(1)装置中试管B的作用是。
(2)实验中可观察到石英管A中的现象为。
(3)反应停止后,取出试管C在酒精灯上加热至沸腾,可观察到有红色沉淀产生。写出该反应的化学方程式。
(4)为了测定反应后石英管A左侧固体中铁元素的含量,进行如下实验:
(i)步骤③中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、。
(ii)下列有关步骤④的操作中说法正确的是。
a.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
b.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
c.锥形瓶不需要用待测夜润洗
d.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
e.滴定结束后,30 s内溶液不恢复原来的颜色,再读数
(iii)由框图中数据计算,可得石英管A左侧固体中铁元素的百分含量为。
下表为元素周期表的一部分,参照元素①~⑦在表中的位置,请用化学用语作答:
族 周期 |
IA |
0 |
||||||
1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
2 |
② |
④ |
||||||
3 |
⑤ |
③ |
⑧ |
⑥ |
⑦ |
(1)④、⑤、⑦的原子半径由大到小的顺序为。
(2)⑥和⑦的最高价含氧酸的酸性强弱为。
(3)由表中元素形成的物质可发生下图中的反应,其中B、C、G是单质,B为黄绿色气体,D溶液显碱性。
①写出电解A溶液的化学方程式。
②若上图中各步反应均为完全转化,则混合物X中含有的物质有。
(4)砷(As)的化合物可用于杀虫及医疗。
①As的原子结构示意图为,②其氢化物的化学式为。
③Y由②⑤⑦三种元素组成,它的水溶液是生活中常见的消毒剂。As可与Y的水溶液反应,产物有As的最高价含氧酸,该反应的化学方程式为。
火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160 kJ·mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为。(2)脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图1所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H30(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。下列说法正确的是(填字母代号)。
A.第10 min后,向该容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2,则再次达到平衡时c(CH3OH)="1.5" mol/L |
B.0~10 min内,氢气的平均反应速率为0.075 mol/(L·min) |
C.达到平衡时,氢气的转化率为0.75 |
D.升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)减小 |
③甲醇燃料电池结构如下图所示。其工作时正极的电极反应式可表示为
(3)脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH<7,其中原因可用一个离子方程式表示为:;在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,溶液的pH=7,则溶液中c(Na+)+c(H+)c(NO3-)+c(OH-)(填“>”“=”或“<”)
低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g) + H2O(g)H2(g) + CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
850 |
平衡常数 |
9.94 |
9 |
1 |
请回答下列问题:
(1)上述正反应方向是反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)850℃时在体积为10L反应器中,通入一定量的CO和H2O(g)发生上述反应,CO和H2O(g)浓度变化如下图,则0~4 min的平均反应速率v(CO)=______ mol/(L·min)
时间(min) |
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
![]() |
C1 |
C2 |
C3 |
C3 |
4 |
C1 |
C2 |
C3 |
C3 |
5 |
0.116 |
0.216 |
0.084 |
|
6 |
0.096 |
0.266 |
0.104 |
|
t1℃时物质浓度(mol/L)的变化 |
(3) t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如上表。
①表中3 min~4 min之间反应处于_____状态;C1数值_____0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。
②反应在4 min~5 min,平衡向逆方向移动,可能的原因是____(单选),表中5 min~6 min之间数值发生变化,可能的原因是______(单选)。
A.增加水蒸气 | B.降低温度 | C.使用催化剂 | D.增加氢气浓度 |
(4)若在500℃时进行,若CO、H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的最大转化率为:。
(5)若在850℃进行,设起始时CO和H2O(g)共为5mol,水蒸气的体积分数为X;平衡时CO转化率为Y,试推导Y随X变化的函数关系式为。
氯化亚铜(CuCl)是有机合成工业中应用较广泛的催化剂,它是白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化。从酸性电镀废液(主要含Cu2+、Fe3+)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下(金属离子含量与pH、CuCl产率与混合液中pH的关系图)
请回答下列问题:
(1)电镀污泥的主要成分是(写化学式);
(2)酸浸时发生反应的离子方程式是;
(3)析出CuCl晶体时的最佳pH在左右;
(4)铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为:
;
(5)析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤,然后真空干燥、冷却,密封包装。真空干燥,密封包装的目的是。