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【题目】某铝土矿中主要含有Al2O3Al(OH)3还含有Fe2O3等杂质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示:

请回答下列问题:

(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在较高温度下进行,其目的是____________________。滤渣1的主要成分为________________

(2)Al2O3NaOH溶液反应的离子方程式为____________________________________

(3)Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。上述“稀释、结晶”工艺,也可用通入足量的_________气体的方法来代替。(已知:通入该气体后,其产物之一可用来做发酵粉)。

(4)焙烧过程中发生的化学方程式为_________________________________

(5)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,该杂质可通过苛化(即与少量熟石灰反应)反应除去,写出苛化反应的化学方程式:_________________________________________________

(6)该生产流程能实现____________________(填化学式)的循环利用。

【答案】加快反应速率 Fe2O3 Al2O32OH2AlO2H2O CO2 2Al(OH)3Al2O33H2O Ca(OH)2 Na2CO3CaCO3↓+2NaOH NaOH

【解析】

铝土矿用强碱溶液进行转化成偏铝酸盐,加入Al(OH)3晶核促进Al(OH)3的析出,加水稀释也是促进偏铝酸根离子的水解,最后滤出氢氧化铝,然后焙烧氢氧化铝得到三氧化二铝。

(1)温度升高会加快反应速率;铝土矿中的Fe2O3不溶于NaOH溶液,Al(OH)3Al2O3都和强碱溶液反应生成Al2O3

(2)Al2O3NaOH溶液反应生成NaAlO2和水;

(3)NaHCO3可用来做发酵粉,在偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体可生成Al(OH)3NaHCO3

(4)焙烧过程中为Al(OH)3受热分解生成Al2O3和水;

(5) 浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,杂质是碳酸钠,碳酸钠与氢氧化钙反应生成苛性钠,从而除去碳酸根离子;

(6) 后续反应中生成氢氧化钠,而前阶段是用氢氧化钠溶解铝土矿。

铝土矿用强碱溶液进行转化成偏铝酸盐,加入Al(OH)3晶核促进Al(OH)3的析出,加水稀释也是促进偏铝酸根离子的水解,最后滤出氢氧化铝,然后焙烧氢氧化铝得到三氧化二铝;

(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在较高温度下进行,其目的是加快反应速率;铝土矿中的Fe2O3不溶于NaOH溶液,Al(OH)3Al2O3都和强碱溶液反应生成Al2O3,则滤渣1的主要成分为Fe2O3

(2) Al2O3NaOH溶液反应生成NaAlO2和水,则发生反应的离子方程式为Al2O32OH2AlO2H2O

(3) NaHCO3可用来做发酵粉,在偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体可生成Al(OH)3NaHCO3,则上述稀释、结晶工艺,也可用通入足量的CO2气体的方法来代替;

(4) 焙烧过程中为Al(OH)3受热分解生成Al2O3和水,发生的化学方程式为2Al(OH)3Al2O33H2O

(5) 浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,杂质是碳酸钠,碳酸钠与氢氧化钙反应生成苛性钠,从而除去碳酸根离子,方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH

(6) 后续反应中生成氢氧化钠,而前阶段是用氢氧化钠溶解铝土矿,该生产流程能实现的循环利用是NaOH

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Ⅰ.二氧化氯水溶液制备。

向圆底烧瓶中先加入10gKClO3固体和9gH2C2O4·2H2O(草酸),然后再加入5mL稀硫酸用磁力搅拌器搅拌(如下图);将烧瓶放在热水浴中,保持水浴温度在60~80℃,B中广口瓶内溶液呈深红黄色时停止加热。

回答下列问题

(1)装置A用水浴加热的优点是_________________装置A中水浴温度不宜低于60也不宜高于80℃,其原因是______________________

(2)装置A中反应生成ClO2KHSO4等产物的化学方程式为_________________

(3)装置B的水中需放入冰块的目的是_________________装置C的作用是_______________

Ⅱ.设计实验验证ClO2的氧化性。

(4)取适量ClO2水溶液加入H2S溶液中振荡得无色溶液。欲检验H2S的氧化产物还需要用到的试剂是_______________________

(5)证明ClO2的氧化性比Fe3+强的方案是______________________

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(1)2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应中的还原产物是_____(填化学式),反应中若产生0.3mol的气体则有________mol的电子转移。

(2)a+b的最大值为________a+b最小值为________

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时间(min)

0

t1

t2

t3

NH3物质的量(mol)

0

0.2

0.3

0.3

A. 0t1min,v(NH3)=0.2/t1mol·L-1·min-1

B. t3时再加入1mol的N2(g)和3molH2(g),反应达新平衡时,c(N2)>0.85mol·L-1

C. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的活化能小于2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的活化能

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序号

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A

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B

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氯水中含有酸性物质和

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C

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D

向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体

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A.AB.BC.CD.D

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