- 铝的化学性质和冶炼
- 共2786题
A、B、C、D、E是中学阶段常见的5种化合物,A、B是氧化物,元素X、Y的单质是生活中常见的金属,相关物质间的转化关系如图所示:
(1)X的单质与A反应的化学方程式是_______________________________。
(2)若试剂1是NaOH溶液,则X的单质与试剂1反应的离子方程式是
___________________________________
(3)若试剂1和试剂2均是稀硫酸。
①检验物质D的溶液中金属离子的方法是___________________________________。
②将物质C溶于水,其溶液呈酸性,原因是(用离子方程式表示)
________________________________________________。
③某高效净水剂是由Y(OH)SO4聚合得到的,工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料制备Y(OH)SO4,反应中有NO生成,该反应的化学方程式是_____________________。
正确答案
(1)Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
(2)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2—+3H2↑
(3)①取少量D的溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液呈血红色,证明有Fe3+
②Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
③2FeSO4+2NaNO2+H2SO4=2Fe(OH)SO4+Na2SO4+2NO↑
A、B是氧化物,元素X、Y的单质是生活中常见的金属,结合图可知A是Fe2O3,X的单质是Al,B是Al2O3,Y的单质是Fe。若试剂1是NaOH溶液,则C为NaAlO2。若试剂1和试剂2均是稀硫酸,则D的溶液中含Fe3+,可用KSCN溶液检验,C的溶液中含Al3+,易水解,E为FeSO4。
将一定质量的Mg和Al的混合物投入2.0 mol/L,250 mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入一定浓度的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。回答下列问题:
(1)由图可知加入镁的物质的量是 _____________________。
(2)当加入NaOH溶液的体积小于20mL时发生的离子反应是__________,当加入NaOH溶液的体积大于200 mL时发生的离子反应是______________。
(3)NaOH溶液的物质的量浓度为______________________。
正确答案
(1)0.15 mol
(2)H++OH—= H2O Al(OH)3+ OH—=AlO2— +2 H2O。
(3)5 mol/L或5.0 mol/L
试题分析:(1)因为最后的沉淀都为氢氧化镁为0.15mol,所以加入镁的物质的量为0.15mol;
(2)当氢氧化钠溶液的体积小于20mL时,中和溶液中的氢离子,因为此时并无沉淀生成,当氢氧化钠溶液的体积大于200mL后,氢氧根离子就会和氢氧化铝沉淀发生反应生成偏铝酸离子;
(3)设氢氧化钠的物质的量浓度为X,有Ymol的铝,则有:
0.15+Y/2*3+0.02X/2=2.0*0.25
0.15*2+4Y=(0.24-0.02)*X
解得:X=5 Y=0.2
(12分) 明矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al 2O3·6H2O,此外还含有少量Fe2O3杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下:
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程中发生的反应为2Al2(SO4)3+3S 2Al 2O3+9SO2,其中氧化剂为 。
(2)“溶解”时反应的离子方程式为 。
(3)“调节pH”后过滤、洗涤Al(OH)3沉淀,证明已洗涤干净的实验操作和现象是
。
(4)调节pH时使用的是质量浓度(单位体积溶液所含溶质的质量)为882 g/L 的H2SO4 ,配制1L该溶液,需用量筒量取质量分数为98﹪的硫酸(密度是1.8g/cm3)
mL
(5)“废渣”、“母液”中可回收的物质分别是 。
正确答案
(12分)(1)Al2(SO4)3(2分) (2)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O (2分)
(3)取最后一次洗涤的流出液于试管中,滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成则已洗涤干净。(2分) (4)500.0 mL(3分)
(5)Fe2O3、K2SO4、Na2SO4(3分)
此题为工艺流程题,涉及工艺流程、实验操作、反应理论等。(1)焙烧过程中发生的是一个归中反应S从+6和0到+4价,得到熟料中有K2SO4和Al2O3,用NaOH溶解,将Al2O3转化为NaAlO2,然后调节pH,AlO+H++H2O=Al(OH)3。882g/L的硫酸,物质的量浓度为9mol/L,98%的硫酸为18mol/L,从而计算需要体积为500ml。
Ⅰ.硬铝废料(含90%铝、2.5%镁、7.5%铜)可以制取明矾KAl(SO4)2.12H2O,某探究小组设计了下列实验.
请回答以下问题:
(1)写出步骤③的离子方程式______.
(2)步骤④包括三个环节,分别是______、冷却结晶、______.
(3)步骤⑤不直接用水洗的原因是______.
Ⅱ.某课题小组同学测量液态奶含氮量的实验过程如下:
原理:液态奶(NH4)2SO4溶液
NH3
(NH4)2B4O7溶液→用标准盐酸滴定
步骤:
①在烧杯中加入10.00mL液态奶和辅助试剂,加热充分反应;
②将反应液转移到大试管中;
③按如下装置用水蒸气将NH3吹出,并用H3BO3溶液吸收(加热装置未画出);
④取下锥形瓶,滴加指示剂,用0.1000mol•L-1盐酸标准液滴定;
⑤重复测定两次,再用10.00mL蒸馏水代替液态奶进行上述操作.
数据记录如下:
回答下列问题:
(1)滴定时(NH4)2B4O7重新转化为H3BO3,反应的化学方程式为______.
(2)步骤③的实验装置中需要加热的仪器是______(填仪器名称),长导管的作用是______.
(3)设计4号空白对照实验的目的是______.
(4)计算该液态奶的含氮量为______mg•mL-1.
正确答案
Ⅰ.(1)氢氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水,离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,
故答案为:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
(2)向硫酸铝溶液中加入硫酸钾,得混合溶液,通过蒸发、结晶、过滤制得明矾,故答案为:蒸发;过滤;
(3)明矾在酒精中的溶解度小,用酒精洗涤减少产品的损失,故答案为:减少产品的损失;
Ⅱ.(1)硼的化合价未变化,发生类似复分解反应,反应方程式为(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=4 H3BO3+2NH4Cl,
故答案为:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=4 H3BO3+2NH4Cl;
(2)加热圆底烧瓶产生水蒸气,进入试管中将生成的氨气吹出;加热产生水蒸气,装置内压强增加,长导管防止装置中压力过大而发生危险,冷却时防止发生倒吸,起安全管作用,
故答案为:圆底烧瓶;安全管;
(3)对照使用目的是消除其他试剂、实验操作等因素引起的误差,故答案为:消除其他试剂、实验操作等因素引起的误差;
(4)盐酸的体积为-1.5ml=32.00ml=0.03200L,
令10ml该液态奶的含氮量的质量为mg,则
2N~(NH4)2B4O7~2HCl
28g 2mol
mg 0.03200L×0.1000mol/L
所以m=28g×=0.04480g,
该液态奶的含氮量为=4.48mg/ml,
故答案为:4.48.
写出铝单质与强酸、强碱溶液反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目:________、____ ____。日常生活中接触到的易拉罐有铁质和铝质之分,听装啤酒是铝质易拉罐,向一只充满二氧化碳气体的铝质易拉罐中加入适量的氢氧化钠溶液,并及时堵住,观察到的现象是____ ,用化学方程式表示产生这一现象的原因是___ 。若用薄铁质易拉罐做上述实验出现的结果是____。
正确答案
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;
易拉罐先瘪下去,一会儿又鼓起来 ;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O, 2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑ ;薄铁质易拉罐瘪下去后,不再重新鼓起
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