(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 。
实验室做乙醛和银氨溶液发生银镜反应的实验时:
①为产生光亮的银镜,试管用蒸馏水洗涤后再用_________溶液煮沸,倒掉煮沸液后再用清水将试管冲洗干净。
②配制银氨溶液时向盛有________溶液的试管中逐滴滴加_________溶液边滴边振荡直到_________为止。有关反应的化学方程式:____________________、___________________。
③加热时应用_________加热,产生银镜的化学方程式为________________________________。
(12分)A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,其原子序数依次增大,其中B与C同周期,D与E和F同周期,A与D同主族,C与F同主族,C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍,D是所在周期原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体。
请回答下列问题:
(1)元素F在周期表中的位置________。
(2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)________。
(3)由A、B、C三种元素以原子个数比4:2:3形成化合物X,X中所含化学键类型有______。检验该化合物中的阳离子的方法是________(用离子方程式表示)。
(4)若E是金属元素,其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨,请写出D元素的最高价氧化物对应的水化物与E的最高价氧化物反应的离子方程式:________________________。若E是非金属元素,其单质在电子工业中有重要应用,请写出其单质溶于强碱溶液的离子方程式:_______________。
(8分)研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。
(1)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)△H=+64.39kJ•mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196.46kJ•mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.84kJ•mol-1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为______________。
(2)某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
①已知0.4 mol KBrO3在反应中得到2 mol电子生成X,则X的化学式为_______;该反应的还原剂及其配平后的系数是_____。
②根据上述反应可推知_______。
a.氧化性:KBrO3>H3AsO4
b.氧化性:H3AsO4>KBrO3
c.还原性:AsH3>X
d.还原性:X>AsH3
选做(12分)【化学——物质结构与性质】A、B、C是中学化学中常见的三种元素(A、B、C代表元素符号)。A位于元素周期表中第4周期,其基态原子最外层电子数为2且内层轨道全部排满电子。短周期元素B的一种常见单质为淡黄色粉末。元素C的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。
(1)在第3周期中,第一电离能大于B的元素有种;A与B形成晶体的晶胞如图所示,该晶胞实际拥有Bn-的数目为;
(2)B的氢化物(H2B)分子的空间构型为 ;
在乙醇中的溶解度:sH2C)>s(H2B),其原因是。
(3)B与C可形成BC42-
①BC42-中,B原子轨道的杂化类型是。
②人们将价电子数和原子数分别相同的不同分子、离子或原子团称为等电子体。与BC42-互为等电子体的分子的化学式为(写出一种即可)。
(4)A的氯化物与氨水反应可形成配合物[A(NH3)4]Cl2,l mol该配合物中含有键的物质的量为mol。
(17分)铁及其化合物应用广泛。
(1)三氯化铁是一种水处理剂,工业制备无水三氯化铁固体的部分流程如下图:
①检验副产品中含有X时,选用的试剂是(填下列各项中序号)。
a.NaOH溶液b.KSCN溶液c.酸性KMnO4溶液 d.铁粉
②在吸收塔中,生成副产品FeCl。的离子方程式为
(2)高铁酸钾(K2FeO4)也是一种优良的水处理剂,工业上,可用铁作阳极,电解KOH溶液制备高铁酸钾。电解过程中,阳极的电极反应式为;电解一段时间后,若阳极质量减少28 g,则在此过程中,阴极析出的气体在标准状况下的体积为L。
(3)硫化亚铁常用于工业废水的处理。
①你认为,能否用硫化亚铁处理含Cd2+的工业废水?(填“能”或“否”)。请根据沉淀溶解平衡的原理解释你的观点(用必要的文字和离子方程式说明):
(已知:25℃时,溶度积常数Ksp(FeS)=6.3×10-18、Ksp(CdS)=3.6×10-29)
②工业上处理含Cd2+废水还可以采用加碳酸钠的方法,反应如下:2Cd2++2CO32-+H2O===Cd2(OH)2CO3+A。则A的化学式为。