【题目】铝氢化钠(NaAlH4) 是有机合成的重要还原剂。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质) 为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如下:
注: SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(Na2Al2SixO8) 沉淀。
(1)铝硅酸钠(Na2Al2SixO8) 可以用氧化物的形式表示其组成,形式为________。
(2) “过滤I”中滤渣主要成分有________(写名称)。向“过滤I”所得滤液中加入NaHCO3溶液,反应的离子方程式为_______________、______________。
(3)“电解I”的另一产物在1000℃时可与N2反应制备AlN,在这种产物中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN 的制备,其主要原因是__________________。
(4)“电解II”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。
阳极的电极反应式为_________________。
【答案】Na2O·Al2O3·2SiO2 铝硅酸钠、氧化铁 OH-+HCO3-=CO32-+H2O AlO2-+HCO3-+H2O=CO32-+Al(OH)3↓ 氯化铵分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜 4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2↑
【解析】
以铝土矿(主要成分为,含和等杂质)为原料制备铝,由流程可知,加溶解时不反应,由信息可知在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀,过滤得到的滤渣为、铝硅酸钠,碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成,过滤II得到,灼烧生成氧化铝,电解I为电解氧化铝生成铝和氧气,纯铝在氯气中燃烧生成氯化铝,氯化铝再与反应生成铝氢化钠。
(1)铝硅酸钠() 用氧化物表示时通常先金属氧化物,后二氧化硅和水,其氧化物形式为,
故答案为:;
(2)铝土矿加溶解时,溶解生成偏铝酸钠,而不反应,由信息可知在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀,则过滤所得滤渣Ⅰ为铝硅酸钠、氧化铁,滤液中含有过量和溶液,加入溶液后,分别与、反应,反应的离子方程式为、,
故答案为:铝硅酸钠、氧化铁;、;
(3)铝粉在1000℃时可与反应制备,在铝粉中添加少量固体并充分混合,有利于的制备,其主要原因是分解产生的 能够破坏表面的薄膜,
故答案为:氯化铵分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜;
(4)由图可知,阳极上碳酸根离子失去电子生成碳酸氢根离子和氧气,阳极反应为,
故答案为:。
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【题目】处理某废水时,反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如下图,反应过程中主要存在N2、HCO3、ClO、CNO(C+4价,N-3价)、Cl等微粒。下列说法不正确的是
A.该废水呈强酸性
B.废水处理后转化为无害物质
C.反应的离子方程式:3ClO+2CNO+H2O == N2+2HCO3+3Cl
D.每处理1 mol CNO转移3 mol e
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【题目】下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A.在溴水中存在如下平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,当加入NaOH溶液后颜色变浅
B.对于反应:2HI(g)H2(g)+I2(g),使平衡体系缩小体积增加压强,颜色变深
C.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
D.棕红色气体NO2(2NO2N2O4)缩小体积加压后,颜色先变深后变浅
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【题目】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中X与Y可形成一种淡黄色物质P,常温下将0.05 mol P溶于水,配成1 L溶液,其中 ;Z为金属元素,且Z可在W的一种氧化物中燃烧,生成一种白色的物质和一种黑色的物质。下列说法错误的是()
A. 氢化物的沸点:W<X
B. 简单离子半径:X>Y>Z
C. 化合物P中既含有离子键又含有共价键
D. W、X、Y三种元素形成的物质的水溶液显碱性
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【题目】某兴趣小组探究溶液的 pH 对 KI 与 O2 反应的影响,实验如下。
装置 | 烧杯中的液体 | 现象 |
① 2 mL 1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉 | 5 分钟后无明显变化 | |
② 2 mL 1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L HCl 溶液 | 5 分钟后溶液变蓝 | |
③ 2 mL 1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉+2 mL 0.2 mol/L KCl 溶液 | 5 分钟后无明显变化 | |
④ 2 mL pH=8.5 混有 KOH 的 1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉 | 5 小时后溶液才略变蓝 | |
⑤ 2 mL pH=10混有KOH的1 mol/L KI 溶液+5 滴淀粉 | 5 小时后无明显变化 |
(1)实验①中无现象,可能的原因是:i.KI与O2不反应,ii._____。
(2)若放置5小时后,实验①中的溶液变蓝,则反应的离子方程式是_____。
(3)去掉实验③,对该探究过程_____(填“有”或“没有”)影响。
(4)对比实验②和实验④,可以得出的结论是_____。
(5)对于实验⑤的现象,甲同学提出猜想“pH=10时O2不能氧化 I-”,设计了下列装置进行实验⑥,验证猜想。
i.烧杯a 中的溶液为_____。
ii. 实验结果是b 中溶液变蓝,此猜想不成立。通入O2后,a中的电极反应式是_____。
iii.实验⑥的结果说明实验⑤中“无明显现象的原因”是_____。
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【题目】如图表示一些晶体中的某些结构,请回答下列问题:
(1)代表金刚石的是(填编号字母,下同)___,其中每个碳原子与____个碳原子最近且距离相等。金刚石属于____晶体。
(2)代表石墨的是____,每个正六边形占有的碳原子数平均为____个。
(3)代表NaCl的是___,每个Na+周围与它最近且距离相等的Na+有___个。
(4)代表CsCl的是___,它属于____晶体,每个Cs+与____个Cl-紧邻。
(5)代表干冰的是___,它属于___晶体,每个CO2分子与___个CO2分子紧邻。
(6)已知石墨中碳碳键的键长比金刚石中碳碳键的键长短,则上述五种物质熔点由高到低的排列顺序为____。
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【题目】为了探究乙醇和金属钠反应生成的原理,某同学做了如下四个实验。
甲:向小烧杯中加入无水乙醇,再放入一小块金属钠,观察现象,并收集产生的气体
乙:设法检验甲收集到的气体。
丙:向试管中加人水,并加入绿豆粒大小的金属钠,观察现象。
丁:向试管中加人乙醚(),并加入绿豆粒大小的金属钠,发现无明显变化。
回答以下问题:
(1)从结构上分析,该实验选取水和乙醚作参照物的原因是__________。
(2)丙的目的是证明_____________;丁的目的是证明_______;根据丙和丁的结果,可以得出乙醇和金属钠反应的化学方程式应为_________。
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【题目】如图所示,ΔH1=-393.5kJ·mol-1,ΔH2=-395.4kJ/mol,下列说法或表示式正确的是
A.金刚石的稳定性强于石墨
B.石墨和金刚石的转化是物理变化
C.C(s、石墨)=C(s、金刚石) ΔH=+1.9kJ·mol-1
D.断裂1 mol石墨中的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石中的化学键吸收的能量少
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【题目】SO2 和 NOx 都是大气污染物。
(1)利用氨水可以将 SO2 和 NO2 吸收,原理如下图所示:
NO2 被吸收的离子方程式是__________________。
(2)湿法吸收工业尾气中的NO2,常选用纯碱溶液,将NO2转化为两种氮元素的常见含氧酸盐,其反应的离子方程式是(已知酸性HNO2>H2CO3)______________。
(3)用高能电子束激活烟气(主要成分是SO2、NO2、H2O等),会产生O3等强氧化性微粒。烟气经下列过程可获得化肥。
该化肥中含有的离子是、___________(填离子符号)。
(4)SCR 和 NSR 技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的 NOx 排放。
I.SCR(选择性催化还原)工作原理:
①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为 NH3 和 CO2,该反应的化学方程式是________________。
②反应器中 NH3 还原 NO2 的化学方程式是_________________。
③当燃油中含硫量较高时,尾气中 SO2 在 O2 作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4 的形成_____________________。
II.NSR(NOx 储存还原)工作原理:NOx 的储存和还原在不同时段交替进行,如下图所示。
①通过 BaO 和 Ba(NO3)2 的相互转化实现 NOx 的储存和还原。储存 NOx 的物质是___________________,生成 Ba(NO3)2 的化学方程式是 _______________。
②用 H2 模拟尾气中还原性气体研究了 Ba(NO3)2 的催化还原过程,该过程分两步进行,下图表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2 与 Ba(NO3)2 的物质的量之比是___________。
③还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与 NO 有关。在有氧气条件下 15NO 与 NH3 以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是 15N1.5N0.5O。将该反应的化学方程式补充完整:_____________ _________15N1.5N0.5O+________H2O
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