(8分)鋅和鋁都是活潑金屬,其氫氧化物既能溶于強酸,又能溶于強堿。但是氫氧化鋁不溶于氨水,氫氧化鋅溶于氨水生成Zn(NH3)22+;卮鹣铝袉栴}:
(1)單質(zhì)鋁溶于氫氧化鈉溶液后,溶液中鋁元素的存在形式為 (用化學(xué)式表達)。 (2)寫出鋅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(3)下列各組中的兩種溶液,用相互滴加的實驗方法即可鑒別的是 。
①硫酸鋁和氫氧化鈉 ②硫酸鋁和氨水 ③硫酸鋅和氫氧化鈉 ④硫酸鋅和氨水
(4)寫出可溶性鋁鹽與氨水反應(yīng)的離子方程式____________________________________________。 試解釋在實驗室不適宜用可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)制備氫氧化鋅的原因___________________________。
(1)AlO2-[或Al(OH)4-] (1分)
(2)Zn+2NaOH═Na2ZnO2+H2↑[或Zn+2NaOH+2H2O═Na2Zn(OH)4+H2↑] (2分)。
(3)①③④ (2分) (4)Al3++3NH2·H2O═Al(OH)3↓+3NH4+ (2分)?扇苄凿\鹽與氨水反應(yīng)產(chǎn)生的Zn(OH)2可溶液過量氨水中,生成Zn(NH3)42+,氨水的用量不易控制(1分)
解析試題分析:(1)鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,溶液中鋁元素的存在形式為AlO2-或Al(OH)4-。
(2)由于鋅和鋁都是活潑金屬,其氫氧化物既能溶于強酸,又能溶于強堿。實驗可依據(jù)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)得出鋅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式,即為Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑或Zn+2NaOH+2H2O=Na2Zn(OH)4+H2↑。
(3)硫酸鋁滴入到氫氧化鈉溶液中,開始沒有白色沉淀產(chǎn)生。但氫氧化鈉完全反應(yīng)后再滴加硫酸鋁開始出現(xiàn)白色沉淀氫氧化鋁。如果把氫氧化鈉溶液滴入到硫酸鋁溶液中立即出現(xiàn)白色沉淀氫氧化鋁,可以鑒別;由于氫氧化鋁不能溶于弱堿氨水中,因此硫酸鋁和氨水不論怎么相互滴加,都是產(chǎn)生白色沉淀,不能鑒別;由于氫氧化鋅的性質(zhì)類似于氫氧化鋁,所以硫酸鋅和氫氧化鈉溶液相互滴加順序不同時實驗現(xiàn)象不同,可以鑒別;由于氫氧化鋅能溶于氨水中,所以硫酸鋅滴入到氨水中開始得不到沉淀,而氨水滴入到硫酸鋅溶質(zhì)中立即出現(xiàn)白色沉淀氫氧化鋅,實驗現(xiàn)象不同,可以鑒別,答案選①③④。
(4)由于氫氧化鋁不能溶于弱堿氨水中,因此可溶性鋁鹽與氨水反應(yīng)的離子方程式為Al3++3NH2·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;由于氫氧化鋅鈉溶于弱堿氨水中,因此可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)產(chǎn)生的Zn(OH)2可溶于過量氨水中,生成Zn(NH3)42+,氨水的用量不易控制,所以實驗室不適宜用可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)制備氫氧化鋅。
考點:考查鋁、鋅、氫氧化鋁、氫氧化鋅的性質(zhì);物質(zhì)的鑒別與制備
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
以黃銅礦(主要成分是CuFeS2,含少量雜質(zhì)SiO2)為原料煉銅的方法分為高溫?zé)掋~和濕法煉銅兩種。近年來,濕法煉銅有了新進展,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有一種細菌在酸性水溶液、氧氣存在下,可以將黃銅礦氧化成硫酸鹽:4CuFeS2+2H2SO4+17O24CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。某工廠運用該原理生產(chǎn)銅和綠礬的工藝如下:
回答下列問題:
(1)下列物質(zhì)中可以用于上述流程中調(diào)節(jié)溶液pH的是 (填序號)。
A.Cu; | B.Cu2(OH)2CO3; | C.H2SO4; | D.Fe;E.CuO |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某工廠的電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物。為實現(xiàn)資源的回收利用并有效防止環(huán)境污染,設(shè)計如下工藝流程:
(1)酸浸后加入H2O2的目的是 。調(diào)pH步驟中加入的試劑最好是 (填化學(xué)式)。實驗室進行過濾操作所用到的玻璃儀器有 。
(2)煮沸CuSO4溶液的原因是 。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(3)稱取所制備的CuCl樣品0.2500g置于一定量的0.5mol·L-1FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1的Ce(SO4)2溶液滴定,到達終點時消耗Ce(SO4)2溶液25.00mL。有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為:Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。計算該CuCl樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 。
(4)Fe3+發(fā)生水解反應(yīng)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某不銹鋼(主要成分為Fe)樣品中含有鋁、銅等(其它成分忽略),為了測定該合金中鐵的含量,有人設(shè)計如下工藝流程:
(1)濾液C中溶質(zhì)含有_ _(寫化學(xué)式);
(2)如何驗證濾液A中含F(xiàn)e2+,而不含F(xiàn)e3+____ _____。
(3)對所得Fe2O3固體稱量得質(zhì)量為b g,計算該樣品中鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達式為(用含a、b的式子表示)___ __。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)制鈦白粉產(chǎn)生的廢液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可利用酸解法生產(chǎn)補血劑乳酸亞鐵。其生產(chǎn)流程如下:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中電離為TiO2+和SO42-。請回答下列問題:
(1)寫出TiOSO4水解生成鈦酸H4TiO4的離子方程式 。步驟①中加入足量鐵屑的目的是 。
(2)工業(yè)上由H4TiO4可制得鈦白粉TiO2。TiO2直接電解還原法(劍橋法)生產(chǎn)鈦 是一種較先進的方法,電解質(zhì)為熔融的CaCl2,原理如圖所示,陰極的電極反應(yīng)為_______________。
(3)步驟②的離子方程式是 ,所得副產(chǎn)品主要 是__________(填化學(xué)式)。
(4)步驟④的結(jié)晶過程中必須控制一定的真空度,原因是 。
(5)乳酸可由乙烯經(jīng)下列步驟合成:
上述合成路線的總產(chǎn)率為60%,乳酸與碳酸亞鐵反應(yīng)轉(zhuǎn)化為乳酸亞鐵晶體的產(chǎn)率為90%,則生產(chǎn)468 kg乳酸亞鐵晶體(M=234 g/mol)需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的乙烯 m3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬,工業(yè)上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。
①鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下:
②以螢石(CaF2)和純堿為原料制備冰晶石的流程如下:
回答下列問題:
(1)寫出反應(yīng)1的離子方程式 , ,
(2)濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是 (填化學(xué)式),反應(yīng)2(氣體A足量)的離子方程式為 ;
(3)電解制鋁的化學(xué)方程式是 ;
(4)C為濃硫酸,E為硫酸鈣,寫出由D制備冰晶石(有A生成)的化學(xué)方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
用含有Al2O3及少量Fe2O3和SiO2的鋁土礦制備凈水劑——液體聚合硫酸鋁鐵,工藝流程如下(部分操作和條件略):
I.向鋁土礦中加入過量H2SO4后,加熱、攪拌、過濾。
II.向濾液中加入一定量的FeSO4·7H2O和雙氧水。
III.向溶液中加入Ca(OH)2固體,調(diào)節(jié)溶液的pH約為1,過濾。
IV.加入穩(wěn)定劑,加熱,得到產(chǎn)品。
(1)Fe2O3與H2SO4反應(yīng)的離子方程式是___________。
(2)步驟I中過濾得到的濾渣成分是________(填化學(xué)式)。
(3)步驟I 中H2SO4的濃度與反應(yīng)溫度會影響鐵與鋁的浸出率。根據(jù)下圖分析,步驟I 中H2SO4濃度的適宜范圍是__________,反應(yīng)的適宜溫度是_________。
(4)步驟II中增大n(Fe3+)的離子方程式是_________。
(5)步驟III得到堿式硫酸鋁鐵[AlFe(OH)n(SO4)m]的溶液,則步驟II中應(yīng)增大n(Fe3+)到
n(Al3+)﹕n(Fe3+)= 。
(6)研究表明,液體聚合硫酸鋁鐵的純度越高,凈水效果越好。已知:
一些物質(zhì)在20℃時的溶解度
物質(zhì) | Ca(OH)2 | CaSO4 | Na2SO4 |
溶解度/g | 0.153 | 0.258 | 19.5 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
有一無色透明溶液,可能含Al3+、Fe3+、Mg2+、Na+、CO32-、Cl-、NO3-等離子中的若干種,F(xiàn)做如下實驗:
一、取少量該溶液,滴入用硝酸酸化的AgNO 3溶液,有白色沉淀生成。
二、另取部分溶液,加入氫氧化鈉,有白色沉淀產(chǎn)生,加入氫氧化鈉的量與生成白色沉淀的量可用下圖表示。
試推斷:
(1)該溶液中一定存在__________ ____,一定不存在________________。
(2)由圖可知白色沉淀共有__________種,分別是__________________(填化學(xué)式),其物質(zhì)的量比為 。
(3) 寫出圖中ab變化過程的離子方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
由于Fe(OH)2極易被氧化,所以實驗室難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。若用下圖所示實驗裝置可制得純凈的Fe(OH)2沉淀。兩極材料分別為石墨和鐵。
(1)b電極材料為______,其電極反應(yīng)式為_____________________。
(2)(選擇填空)電解時,當(dāng)在電極上有白色沉淀生成時,電解液d是_____;當(dāng)在兩極之間的溶液中有白色沉淀生成時,電解液d是______。
A.純水 | B.NaCl溶液 | C.NaOH溶液 | D.CuCl2溶液 |
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