(10分)高纯度氧化铝有广泛的用途,某研究小组用以下流程制取高纯度氧化铝:
根据上述流程图填空:
(1)“除杂”操作是加入过氧化氢后,用氨水调节溶液的pH约为8.0,以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2+。请写出在除去Fe2+离子的过程中,发生的主要反应的离子方程式 。
(2)配制硫酸铝溶液时,需用硫酸酸化,酸化的目的是 。
(3)“结晶”这步操作中,母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体即停止加热,然后冷却结晶,得到铵明矾晶体(含结晶水)。母液不能蒸干的原因是 。
(4)“分离”操作的名称是 (填字母代号)。
A.蒸馏 B.分液 C.过滤
(5)铵明矾晶体的化学式为NH4Al(SO4)2•12H2O,在0.1mol/L铵明矾的水溶液中,离子浓度最大的离子是 ,离子浓度最小的离子是 。
把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L-1硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间(单位:秒)的关系可用如图曲线来表示,回答下列问题:
(1)曲线由O →a段不产生氢气的原因(请用有关反应的化学方程式表示)是。
(2)曲线a→c段,产生氢气的速率增加较快,而曲线由c以后,产生氢气的速率逐渐下降,解释上述现象的原因是。
(3)在b到c这段时间内,收集到氢气VL(标准状况),则这段时间内用硫酸表示的平均速率为(假设反应前后溶液体积不变)。
(4)对于足量镁条和100ml 2mol/L硫酸生成氢气的反应,下列措施能减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量的是。
① 加NaOH固体;
② 加适量BaCl2溶液;
③ 加KNO3溶液;
④ 加适量H2O;
⑤ 将镁条换成镁粉;
⑥ 加小苏打溶液;
⑦ 加少量CuSO4溶液;
⑧ 加适量Na2SO4溶液;
⑨ 将2 mol/L硫酸换成160mL 2.5mol/L的盐酸 ;
(5)若使用催化剂,会不会使氢气的产量增加?(填“会”或“不会”)。
原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步,是化学对人类的一项重大贡献。
(1)现有如下两个反应:A.NaOH+HCl=NaCl+H2O;B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑判断能否设计成原电池A.,B.。(填“能”或“不能”)
(2)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:
①下列说法正确的是。
a.甲、乙均为化学能转变为电能的装置
b.乙中铜片上没有明显变化
c.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
d.两烧杯中溶液中的H+均减小
②在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲乙(填“>”、“<“或“=”)
③请写出图中构成原电池的负极电极反应式。
电池工作时,溶液中SO42-向极移动电池工作完成后,溶液中SO42-浓度(填增大或减小或不变)。
向200 mL 6 mol/L的盐酸中加入一定量的纯净CaCO3,产生气体的体积随时间的变化曲线如图所示(气体体积均在标准状况下测定)。请回答下列问题:
(1)设OE段的反应速率为v1,EF段的反应速率为v2,FG段的反应速率为v3,则速率从大到小的顺序为____________________________。(用v1、v2、v3表示)
(2)为了减缓上述反应的速率,欲向该溶液中加入下列物质,你认为可行的是_________(填字母)。
A.蒸馏水 |
B.氯化钾固体 |
C.氯化钠溶液 |
D.浓盐酸 |
E.降低温度
F.减少CaCO3
(3)若反应过程中溶液体积的变化忽略不计,计算FG段用盐酸表示的化学反应速率是多少?(写出计算过程):________________。
下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为__________________________。
(2)②、③、⑦的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是___________________。
(3)写出⑥的最高价氧化物对应水化物分别与⑤、⑧的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式:,。
(4)由表中①、④两种元素的原子按1∶1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)______________。
A.MnO2 | B.NaCl | C.Na2SO3 | D.KMnO4 |
在2 L容器中有3种物质进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示,反应在t时刻达到平衡。
(1)该反应的化学方程式是。
(2)反应起始至t时刻,Y的平均反应速率是。
(3)关于该反应的说法,正确的是。
A.到达t时刻该反应已停止 |
B.加入催化剂,一定能加快反应速率 |
C.在t时刻正反应速率等于逆反应速率 |
D.增大压强,一定能加快反应速率 |