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铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:

②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:

回答下列问题:
(1)写出反应1的化学方程式                           
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是        ,反应2的离子方程式为                   
(3)E可作为建筑材料,化合物C是      ,写出由D制备冰晶石的化学方程式                 
(4)电解制铝的化学方程式是                  ,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是                    


(1)2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O(2分)     2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O(2分)
(2)CaSiO3(2分)           2AlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32(2分)
(3)浓H2SO4(1分)    12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O(2分)
(4)2Al2O34Al+3O2↑(2分)    O2、CO2(CO)(2分)

解析试题分析:(1)反应1为“碱溶”,发生的反应为:2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O;(2)滤液I的主要成分是NaAlO2和Na2SiO3,加入生石灰发生的反应:CaO+H2O=Ca(OH)2和Ca(OH)2+Na2SiO3=CaSiO3+ 2NaOH,即沉淀为CaSiO3。滤液II的主要成分是NaAlO2,通入的气体A是CO2,发生反应的方程式为2NaAlO2+CO2+3H2O=2A l ( O H )3↓+Na2CO3;(3)根据生成物可以作为建筑材料以及加入C能和CaF2发生反应,可知C是浓硫酸,反应的方程式为CaF2+H2SO4(浓)=CaSO4+2HF;(4)电解法制铝的方程式为2Al2O34Al+3O2↑,阳极产生的气体是O2
考点:考查实验基本操作,元素化合物性质及其转化关系,

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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某兴趣小组用废铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备磁性Fe3O4纳米材料的流程示意图如下:

Fe

 

已知:R=,步骤⑤中,相同条件下测得Fe3O4的产率与R的关系如图所示。

(1)步骤②中,主要反应的离子方程式是______。
(2)已知:Fe3+在pH=2.8时沉淀完全; Fe2+在pH=6.3时开始沉淀,在pH=8.3时沉淀完全。
步骤③中,用NaOH溶液调pH至9,原因是______。
(3)浊液D中铁元素以FeOOH形式存在。步骤④中,反应的化学方程式是______。
(4)下列说法正确的是______(选填字母)。
a.步骤④中,当反应完成后需再加热一段时间
b.步骤⑤中,反应过程中需要不断补充碱液
c.步骤⑤恰好反应时,n(FeOOH)/n(Fe2+)="2:1"
d.当n(浊液D中FeOOH)/n(滤液B中的铁元素)=4/7时,Fe3O4的产率最高

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

金属钼(Mo)可以增强合金的某些机械性能和耐腐蚀性。下图是化工生产中制备金属铝的实验流程图(已知铝酸为难溶于水和酸的黄色晶体):

(1)在灼烧铝矿时发生化学反应:,该反应的还原剂是__________。当有1mol MoS2反应时,还原剂失去电子的物质的量为________。
(2)步骤①中,灼烧钼矿时,用于盛放固体的仪器的名称为________。
(3)写出步骤②中发生反应的离子方程式_________________________________。
(4)在步骤③中需要加入过量硝酸,检验硝酸过量的操作为_________________。
(5)某同学拟选用如下装置,用氢气还原三氧化铝,同时检验该反应的氧化产物,根据要求回答下列问题。

①若两次使用到C装置,则装置D中所盛的药品是________(填试剂名称)。
②根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞后______→______→______→______(请按正确的顺序填入下列步骤的代号)。
a.收集气体并检验其纯度         b.停止加热,充分冷却
c.加热反应一段时间             d.关闭分液漏斗活塞,停止通氢气

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

铁及其化合物在生活、生产中有着广泛的应用。
Ⅰ.铁触媒(+2价铁和+3价铁组成的氧化物)是工业合成氨的催化剂。某学习小组用下列流程测定铁触媒的含铁量。根据题意回答相关问题:

(1)步骤①中需用1.50 mol·L-1的硫酸100mL,若用18.4mol·L-1的浓硫酸来配制,则需要用量筒量取浓硫酸        mL
(2)步骤②通入Cl2的目的是                 (用离子方程式表示)
(3)步骤④后需用           (填仪器名称)取25.00mL稀释后溶液。
(4)步骤⑤消耗0.10mol·L-1的Na2SO3溶液25.00mL,则铁触媒中铁的质量分数为             
Ⅱ.目前的研究表明,铁的某些含氧酸盐可用于工业废水、废气的处理。
(1)用K2FeO4处理中性废水时与水反应生成氢氧化铁胶体,并放出无色无味的气体和其它物质,写出反应的离子反应方程式                     ,处理废水时既利用K2FeO4强氧化性,又利用生成氢氧化铁胶体的            作用。
(2)MFe2O4可以与氢气反应制备新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe2Ox (3<x<4),其中M表示+2价的金属元素,常温下,MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S,达到回收硫、净化空气目的,转化过程表示如下:

则可以判断x       y,氧化性:MFe2Oy       SO2(填“>”、“<”或“=”)

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

有关物质间转化关系如下图,试回答:

(1)转化①的反应条件为              .
(2)转化②的化学方程式为        .转化③的离子方程式为         .
(3)若转化⑤用于实验室制Al(OH)3,则试剂A宜选择         (填名称).
(4)向50 mL 3 mol·L-1 AlCl3溶液中滴加1 mol·L-1 NaOH溶液,结果Al3+离子有1/3转化为Al(OH) 3沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为       mL。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

铜及其化合物在生产生活中有广泛应用,铜在化合物中的常见化合价有+l、+2。已知Cu2O与稀硫酸反应,溶液呈蓝色。
(1)工业上可用Cu2S+O22Cu+SO2反应制取粗铜,当有32gCu2S消耗时,电子转移数目是        。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50℃,加入H2O2,反应一段时间后,升温到60℃,再反应一段时间后可制得硫酸铜,温度控制在50℃-60℃的两个原因除了加快反应速率外,还有                  。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式                        
(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时,发现铜片表面有黑色固体生成。
①甲同学猜想:黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO, 其猜想可用化学方程式表示为:
Cu +  H2SO4                                        
②乙同学认为:黑色固体除CuO外还可能含有Cu2S和CuS.其理由可能是   (填字母)
a.Cu2S和CuS都是黑色的
b.铜与浓硫酸在加热条件下反应,还可能放出O2
c.浓硫酸是氧化剂,铜是还原剂,Cu的化合价上升与S的化合价下降有多种可能
(4)现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中,加入1 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到2240 mL NO气体(标准状况)。Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式                 。若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为        g。若混合物中含0.1 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,至少消耗H2SO4的物质的量为          

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某研究性学习小组利用下列原料和流程制备CuSO4·5H2O。

已知:Cu+在酸性条件下不稳定,易生成金属Cu和Cu2+
(1)操作①的名称为____。   ,
(2)若固体①的成分为混合物,则其成分的化学式为____。
(3)将H2O2加入滤液①中,发生反应的离子方程式为        
(4)调pH可选用的药品为____。

A.NaOH溶液 B.CuO C.氨水 D.CuCO3
(5)获得的CuSO4·5H2O晶体表面附着杂质离子,常用酒精洗涤的原因是        

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

铁是一种典型的过渡金属,铁和铁的化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算:
(1)将11.802 g钢样粉末(只含铁和碳)于高温下置于足量的纯氧中充分反应,冷却后得到16.240 g磁性氧化铁。
①钢样中含铁________g。
②生成的CO2在标准状况下体积为________mL。
(2)向10 mL氯化铁溶液(含盐酸0.001 mol)中加入16.8 g 5%的烧碱溶液(足量),充分反应后过滤。洗涤沉淀,将洗涤液与滤液合并后稀释至250mL。取25mL稀释液,用0.100 mol/L盐酸滴定,终点时消耗盐酸的体积15.50mL。计算原溶液中Fe3+的物质的量浓度。
(3)铁锈的主要成分实为羟基氧化铁[化学式FeO(OH)]。将一块带锈铁片放入700mL pH=0的稀硝酸中充分反应,收集到标准状况下NO气体3.584 L,最终剩余2.020g铁。求:
①反应后溶液中溶质的成分与物质的量。
②原带锈铁片中铁锈的质量分数。
(4)用FeSO4和NaOH制备Fe(OH)2时,往往会形成一种灰绿色的中间物(用X表示)。经分析,X中含有三种阴离子与两种阳离子,阴、阳离子的总质量之比为11:12。已知两种阳离子为Fe2+与Fe3+,物质的量之比为2:1。请通过计算确定X的化学式。

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。工艺流程如下:
 
(一定条件下,MnO4- 可与Mn2+反应生成MnO2
已知: 生成氢氧化物沉淀的pH

 
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
3.4
6.3
2.7
完全沉淀时
5.2
9.7
3.2
(1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是               ;
(2)检验滤液中还存在Fe2的方法是            (注明试剂、现象)。
(3)“除杂”环节有如下几个步骤:
(Ⅰ)向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH为3.2;
(Ⅱ)加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
(Ⅲ)加入MnSO4至紫红色消失,过滤。
①步骤Ⅰ的目的         ;调节溶液的pH为3.2的目的是          
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是      ,写出其反应方程式                
③Ⅲ中加入MnSO4的目的是          
(4)从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是         (填化学式)。

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