【题目】铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_________________________。
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是____________________。阴极的电极反应式为_____________________。
(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。
阴极的电极反应式为________________,阴极处溶液的pH变化________。(填变大、不变、变小)
(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是_____。
【答案】Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O 减小 石墨电极被阳极上产生的O2氧化 Al3++3e—===Al 2H++2e﹣═ H2↑或2H2O+2e—==2OH—+H2↑ 变大 NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜
【解析】
将流程中已知信息与反应原理综合应用,补充完善可以确定的物质于对应位置周围,便于分析判断推理等。如下图所示:
(1)“碱溶”时,铝土矿中Al2O3与NaOH反应生成偏铝酸钠,离子方程式为Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O。
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,消耗过量的NaOH,减小溶液的pH,有利于AlO2-转变为Al(OH)3析出,通过过滤分离。
(3)电解熔融 Al2O3,条件是高温,电解过程中作阳极产生O2,石墨(C)被氧化为CO2、CO等而消耗。阴极的电极反应式为Al3++3e-=Al。
(4)电解Na2CO3溶液,阴极区发生得电子反应,H+得电子能力强于Na+,本质上放电的是H+,而进入的是稀NaOH溶液,表达为H2O得电子,生成H2和OH-更佳,阴极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,阴极处溶液的pH变大。
(5)盐酸与Al2O3的反应普遍可知,而加热条件下,NH4Cl分解产生的HCl也能够与Al表面的Al2O3薄膜反应,有利于铝粉与N2反应制备AlN。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】用98%的浓硫酸(其密度为1.84g/cm3)配制100mL1.0mol·L-1稀硫酸,若实验仪器有:
A.100mL量筒 B.托盘天平 C.玻璃棒 D.50mL容量瓶 E.10mL量筒 F.胶头滴管 G.50mL烧杯 H.100mL容量瓶
(1)需量取浓硫酸的体积为_______mL。
(2)实验时选用的仪器有(填序号)_______。
(3)配制过程中,下列情况会使配制结果偏高的是________(填序号) 。
①定容时俯视刻度线观察液面
②容量瓶使用时未干燥
③定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线
(4)在容量瓶使用方法中,下列操作不正确的是(填序号)_______。
A.使用容量瓶前检查它是否漏水
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配液润洗
C.将氢氧化钠固体放在天平托盘的滤纸上,准确称量并放入烧杯中溶解后,立即注入容量瓶中
D.将准确量取的18.4mol·L-1的硫酸,注入已盛有30mL水的100mL的容量瓶中,加水至刻度线
E.定容后塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转摇匀
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某化学工厂产生的酸洗废液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和Cr2O72-等离子。综合利用该酸洗废液的工艺流程如下:
已知:①Ni2+与足量氨水的反应为:Ni2++6NH3 [Ni(NH3)6]2+
②金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH表③Ksp(CaF2)=410-11
Fe3+ | Ni2+ | Cr3+ | |
开始沉淀 | 1.5 | 6.7 | 4.0 |
沉淀完全 | 3.4 | 9.5 | 6.9 |
回答下列问题:
(1)再生酸中主要含有硝酸,采取减压蒸馏的原因是_______________________
(2)渣1的主要成份为______(填化学式)
(3)转化时发生反应的离子方程式______________________________
(4)用平衡移动的原理解释沉镍的原理_____________________________
(5)渣3的主要成分为氢氧化钙和_______________ 、_________________(填化学式)
(6)国家排放标准要求c(F-)≤3.8 mgL-1。残液中残留的Ca2+浓度至少应为_____mgL-1
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在T ℃时,难溶物Ag2CrO4在水溶液中的溶解平衡曲线如下图所示,又知T ℃时AgCl的Ksp=1.8×10-10。下列说法错误的是
A. T ℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-11
B. T ℃时,Y点和Z点的Ag2CrO4的Ksp相等
C. T ℃时 , X点的溶液不稳定,会自发转变到Z点
D. T ℃时,将0.01 mol·L-1的AgNO3溶液逐渐滴入20 mL 0.01 mol·L-1的KCl和0.01 mol·L-1的K2CrO4混合溶液中,Cl-先沉淀
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在密闭容器中,放入镍粉并充入一定量CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应在25℃和80℃时的平衡常数分别为5×104和2,下列说法正确的是
A. 上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B. 恒温恒压下,向容器中再充入少量的Ar,上述平衡将正向移动
C. 在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4 、CO浓度均为0.5 mol/L,则此时v正<v逆
D. 恒温恒容下,向容器中再充入少量Ni(CO)4(g),达新平衡时,CO 的百分含量将增大
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
A | B | C | D | |
实验 | NaOH溶液滴入FeSO4溶液中 | 石蕊溶液滴入氯水中 | Na2S溶液滴入AgCl浊液中 | 热铜丝插入稀硝酸中 |
现象 | 产生白色沉淀,随后变为红褐色 | 溶液变红,随后迅速褪色 | 沉淀由白色逐渐变为黑色 | 产生无色气体,随后变为红棕色 |
A. A B. B C. C D. D
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A. 0~6 min的平衡反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol·L-1·min-1
B. 6~10 min的平衡反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1
C. 反应到6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1
D. 反应到6 min时,H2O2分解了50%
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在实验室中,以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程(如图),乙醛在两电极分别转化为乙醇和乙酸。下列对电解过程的分析正确的是
A. 以铅蓄电池为电源,则a极为Pb电极
B. 石墨Ⅱ电极附近的pH逐渐减小
C. 阳极反应为CH3CHO+H2O-2e-=CH3COOH+2H+
D. 每处理含8.8g乙醛的废水,转移电子的数目为0.4NA
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com