【题目】某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。
请回答：
⑴写出步骤Ⅰ反应的离子方程式：_______________________。
⑵试剂X是______________。D是______________。
⑶在步骤Ⅱ时，用如图装置制取CO2并通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C减少，可采取的改进措施是_____________________。
⑷由固体F制取硫酸铜溶液，通常有两种方案：
方案一：将固体F在加热条件下与浓硫酸反应；
方案二：将固体F投入热的稀硫酸中，然后通入氧气；
方法一的缺点为：_________________________________________________。
【答案】2Al+2H2O+2OH－=2
+3H2↑；Al2O3+2OH－=2+H2O 稀硫酸(或稀H2SO4) NaHCO3溶液 在a和b间加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，除去HCl 产生污染气体二氧化硫且原料硫酸的利用率较低
【解析】
废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，加入NaOH溶液，Al、Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠，Cu、Fe 、Fe2O3不反应，过滤，滤液通入过量二氧化碳，先氢氧化钠与二氧化碳反应，再是偏铝酸钠与二氧化碳反应，最终生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，固体B是Cu、Fe 、Fe2O3(少量)，加入稀硫酸，氧化铁先和硫酸反应，再是铁和和铁离子反应，再是铁和氢离子反应，过滤，溶液E为硫酸亚铁，经过一系列过程得到绿矾，固体F为Cu，经过一系列反应得到胆矾。
⑴在废金属屑中含有Cu、Fe、Al、Al2O3、Fe2O3，当加入过量NaOH溶液时，只有Al、Al2O3可以发生反应，所以步骤Ⅰ反应的离子方程式是2Al+2H2O+2OH－=2+3H2↑；Al2O3+2OH－=2+H2O；故答案为：2Al+2H2O+2OH－=2+3H2↑；Al2O3+2OH－=2+H2O。
⑵把混合物过滤，得到的固体B中含有Cu、Fe、Fe2O3，向其中加入过量的稀硫酸，发生反应：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，试剂X是H2SO4；过滤得到滤液E含有FeSO4，固体F中含有Cu；溶液A中含有NaOH、NaAlO2，向其中通入过量的CO2，发生反应产生Al(OH)3沉淀和可溶性物质NaHCO3，溶液D是NaHCO3；故答案为：稀硫酸(或稀H2SO4)；NaHCO3溶液。
⑶在步骤Ⅱ时，用如图装置制取CO2并通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少，这是由于浓盐酸有挥发性，在制取的CO2气体中含有杂质HCl，为了避免固体C减少，可采取的改进措施是a，b间加一个盛有饱和NaHCO3的洗气瓶，除去HCl；故答案为：在a和b间加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，除去HCl。
⑷方案一铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，方案二加热通入空气、铜、稀硫酸反应生成硫酸铜和水，两者比较得到方案一的缺点为：产生污染气体二氧化硫且原料硫酸的利用率较低；故答案为：产生污染气体二氧化硫且原料硫酸的利用率较低。
同步练习强化拓展系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】一定温度下，探究铜与稀HNO3的反应，反应过程如下：
下列说法错误的是
A.过程I中生成无色气体的离子方程式是3Cu+2NO3-+8H+ =3Cu2++2NO↑+4H2O
B.步骤III反应速率比I 快的原因一定是NO2溶于水，使c(HNO3)增大
C.过程Ⅱ中气体变成红棕色的反应为2NO+O2=2NO2
D.当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
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【题目】以电石渣[主要成分Ca(0H)2，含Fe203、MgO和Si02等杂质]为原料制备纳米碳酸钙的—种工艺流程如下：
（1）电石渣溶于水形成电石渣浆时会发生反应，生成的物质中除水外还有______。
（2）“浸渍”时，NH4Cl和Ca(0H)2反应的化学方程式为______。
（3）“浸渍”时，一定时间内Ca2+浸取率随温度变化如图所示。Ca2+浸取率随温度升高而上升的原因可能是______。
A.温度升高，增大浸取反应速率，从而提高Ca2+浸取率
B.温度升高，溶液黏稠度减小，从而提高Ca2+浸取率
C.温度升高，NH4Cl溶液水解程度减小，从而提高Ca2+浸取率
（4）“碳化”时，-般采用低温工艺，对应的离子方程式为___。
（5）滤液Ⅱ中，可循环利用的溶质的化学式为___。
（6）“洗涤”时，检验是否洗净的方法是:__________。
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【题目】铝铁合金在微电机中有广泛应用，某兴趣小组为利用废弃的铝铁合金设计了如下实验流程制备聚合硫酸铁和明矾：
（1）室温下Ksp[Fe(OH)3]=4×l0-38制备Fe(OH)3的过程中，pH=7时溶液中c(Fe3+) =________。
（2）聚合硫酸铁是一种无瑪无窖、化学性质稳定、能与水混溶的新型絮凝剂，微溶于乙醇，其化学式可表示为[Fe2(OH)x(SO4)y]n。
①写出流程中的“氧化”时发生的离子方程式_______，浓缩时向其中加入一定量的乙醇，加入乙醇的目的是_________。
②加入试剂Y的目的是调节pH，所加试剂Y为_______；溶液pH对[Fe2(OH) x (SO4)y]n中x的值有较大影响（如图所示），试分析pH过小（pH＜3）导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因：____________。
（3）明矾是一种常见铝钾硫酸盐。
①为充分利用原料，试剂X应为_______。
②请结合图所示的明矾溶解度曲线，补充完整由滤液I制备明矾晶体的实验步骤(可选用的试剂：废弃的铝铁合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精)：向滤液I中加入足量的含铝废铁屑至不再有气泡产生，过滤，_____。将溶液_______、过滤、并用酒精洗涤、干燥，最终得到明矾晶体。
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【题目】酮洛芬是一种良好的抗炎镇痛药，可以通过以下方法合成：
(1)化合物D中所含官能团的名称为___。
(2)化合物E的结构简式为________；由B→C的反应类型是____。
(3)写出C→D的反应方程式_____。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式____。
I.能发生银镜反应；
Ⅱ.与FeCl3发生显色反应；
Ⅲ.分子中含有5种不同化学环境的氢
(5)请写出以甲苯为原料制备化合物
的合成路线流程图（无机试剂和有机溶剂可任选，合成线路流程图示例见并难题题干）____。
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【题目】某学生为探究AgCl沉淀的溶解和转化，其实验方案及记录如下：
步骤和现象 | 现象 |
Ⅰ．将等体积等浓度的AgNO3溶液和NaCl溶液混合，过滤，得滤液X和白色沉淀Y | |
Ⅱ．向滤液X 中滴加几滴饱和KI溶液 | 生成黄色沉淀M |
Ⅲ．取少量白色沉淀Y，滴加几滴饱和Na2S溶液 | 沉淀Y 转化为黑色沉淀Z |
Ⅳ．取少量白色沉淀Y，滴加几滴浓氨水 | 沉淀Y逐渐溶解 |
(1)由步骤Ⅱ的现象可推测，滤液 X 中除了含有Na+、NO3-，还含有的离子有_____。
(2)写出步骤Ⅲ中生成黑色沉淀 Z 的离子方程式为_________________，白色沉淀Y 转化为黑色沉淀 Z 的主要原因是___________。
(3)已知：Ag+ + 2NH3· H2OAg(NH3)2++2H2O，用平衡移动原理解释步骤Ⅳ中加入浓氨水沉淀逐渐溶解的原因__________________。
(4)为了进一步探究银的难溶化合物沉淀溶解的多样性，该同学又做了如下对比实验 V：
①取少量黑色沉淀 Z 和黄色沉淀 M，分置于两支试管中
②然后分别滴加同体积同浓度的稀硝酸，观察到黄色沉淀 M 不溶解，黑色沉淀 Z 溶解，并且有无色气体产生。综合实验Ⅱ至实验 V 的信息，下列预测正确的是__________
A．黑色沉淀 Z 比黄色沉淀 M 更难溶于水
B．黑色沉淀 Z 溶解于稀硝酸是因为发生了氧化还原反应
C．由步骤Ⅳ可以推测：实验室可用氨水洗涤银镜反应后的试管
D．在步骤Ⅳ之后，继续滴加浓硝酸后又有 AgCl 沉淀生成
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【题目】（15分）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为____________。
（2）上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中
为：_____________，已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17。
（3）已知反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol－1，1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
（4）Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)
H2(g) + I2(g)
在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：___________。
②上述反应中，正反应速率为v正= k正·x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1，在t=40min时，v正=________min-1
③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2/span>)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_________________（填字母）
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【题目】X、Y、Z、W均为常见的短周期主族元素，常温下，其最高价氧化物对应的水化物溶液（浓度均为 0.01mol/L）的pH和原子半径的关系如下图所示。其中，Y为碳元素。下列有关说法正确的是
A. X是硫元素
B. Y的最高价氧化物的电子式为 
C. W的最高价氧化物对应的水化物中仅含离子键
D. Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4
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【题目】以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应，为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A.过程①中吸收能量使钛氧键发生了断裂
B.该反应中，光能和热能转化为化学能
C.使用TiO2作催化剂可以提高化学反应速率
D.2mol二氧化碳完全分解成2mol一氧化碳和1mol氧气需要吸热30kJ
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