某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图。
(1)“酸浸”中使用的酸是 (填字母序号)。
A.HCl
B.H2SO4
C.Na2SO4
(2)流程中涉及到的氧化物有 (写出1种即可)。
(3)“煅烧”过程发生反应的化学方程式为 ,反应类型是 。
(4)该工艺的价值在于 。
实验室常用溶质质量分数为6%的H2O2溶液(MnO2作催化剂)制取少量氧气。
(1)配制6%的H2O2稀溶液
①计算:市售H2O2溶液溶质质量分数通常为30%。配制100g 6%的H2O2溶液,需要30%的H2O2溶液质量为 g。
②配制:量取所需H2O2溶液和水于烧杯中,用 (填仪器名称)搅拌,充分混合。
(2)制取氧气(可能用到的部分装置如图)
①实验室用H2O2制取氧气的化学方程式为 ,可选择的发生装置为 (填字母)。
②若用C装置干燥氧气,则C中盛放的试剂为 。
③若用D装置收集氧气,则气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
(3)拓展延伸
若直接用30%的H2O2溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,如图所示发生装置能达到最佳效果的是 (填字母)。
金属材料在日常生活、工农业生产和科学研究中有着广泛的用途。
(1)钢铁是使用最多的金属材料。生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金,其中生铁的含碳量 (填“大于”或“小于”)钢的含碳量。
(2)在钢中加入不同的合金元素可以提高其性能,例如,加入钨可以增强合金钢的耐磨性等。用黑钨矿制备钨的过程如图所示:
(注:钨酸是难溶于水的黄色固体。)
①钨酸钠中钨元素的化合价为 。
②填写下表。
步骤 |
化学方程式 |
基本反应类型 |
Ⅱ |
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复分解反应 |
Ⅲ |
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分解反应 |
Ⅳ |
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水和溶液在生产,生活中具有广泛的用途。
(1)下列物质属于溶液的是 (填字母)。
A.医用酒精
B.植物油和水的混合物
C.蒸馏水
D.糖水和食盐水的混合物
(2)甲、乙两种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线如图所示。
①t1℃时,甲物质的溶解度是 。
②t2℃时,分别将甲、乙固体溶于水,配成两种物质的饱和溶液各100g,所需水的质量相比,甲 乙(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)如图中甲、乙、丙、丁、戊是五种不同类别的物质,且分别属于单质、氧化物、酸、碱盐中的一种。相连物质之间均能在一定条件下发生化学反应,且生成物之一为水。
①当丁为氢氧化钠、戊为氯化铵时,甲、乙、丙的化学式依次可能是 (只写一组),其中丙和丁发生中和反应的化学方程式为 ;乙和丙反应的化学方程式为 。
②若要鉴别氯化铵和氯化钾固体,通常可采用的方法是 。
(4)中国天宫空间站预计2022年建成。空间站获取氧气的主要方式是电解水,写出电解水的化学方程式 ,并计算若得到16kg的氧气,理论上最少消耗水的质量是多少?
在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中,化学发挥了重要作用。
(1)“焦炭炼钢”是先将铁精矿(Fe2O3)和焦炭同时加入高炉,鼓入热空气,充分反应后得到生铁,再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。
①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下, 夺取了Fe2O3里的氧将铁还原出来。
②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭,若加入的焦炭全部转化为CO2,则该钢铁厂每年排放CO2的质量为 万吨。
(2)为了实现CO2的捕集利用,我国研制出一种多功能复合催化剂(含NaFe3O4),能将CO2转化为汽油,转化步骤如下:
CO2CO
(CH2)n
汽油
①步骤Ⅰ除生成CO外,还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是 。
②下列说法错误的是 (填字母)。
a.所得汽油中含有C、H两种元素
b.NaFe3O4中O为﹣2价,Fe为+3价
c.上述转化不仅有利于CO2减排,还可以减轻人类对化石能源的需求
(3)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。
①高温下,用H2炼铁时反应的化学方程式为 。
②跟“焦炭炼钢”工艺相比,“氢能炼钢”的主要优点有 。
③从物质组成的角度,说明向炼钢炉中加入废钢的目的: 。
过氧乙酸(CH3COOOH)作为一种消毒剂,在新冠防疫中发挥了重要作用。
(1)组成。下列关于过氧乙酸的说法,正确的是 (填字母)。
a.属于有机物
b.H、O原子个数比为2:1
c.碳元素的质量分数最大
(2)变化。过氧乙酸不稳定,能分解为乙酸(CH3COOH)和氧气。写出该反应的化学方程式: 。
(3)制备。实验室中用如图1所示装置制备过氧乙酸,反应原理为CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O。
①浓硫酸的作用是 。
②该反应须控制在40℃左右进行,可用 对三颈烧瓶进行加热。
(4)拓展。除过氧乙酸外,NaClO等含氯消毒剂也可有效灭活新冠病毒。利用如图2所示装置电解饱和NaCl溶液可制取少量NaClO消毒液。电解过程中,a极区生成Cl2,b极区生成气体单质M和NaOH。
①气体M具有可燃性,其化学式为 。
②Cl2与NaOH反应生成NaClO、NaCl和H2O,该反应的化学方程式为 。