【題目】工業(yè)上用含有鋁、鐵、銅的廢棄合金為主要原料制取硫酸鋁溶液、硝酸銅晶體和無水氯化鐵,其生產流程如圖所示。
已知:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 |
開始沉淀的pH | 1.9 | 4.7 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 6.7 |
(1)在濾液A中直接加入硫酸后所得到的硫酸鋁溶液中除含少量硫酸外,還一定含有的雜質是______(填化學式)。
(2)請設計一個更合理的實驗方案由濾液A制備純凈的硫酸鋁溶液,寫出相關的兩個離子方程式______、______。
(3)將溶液C調節(jié)pH,pH的范圍是______。
A.3.2≤pH≤4.7 B.3.2≤pH<4.7 C.3.2<pH<4.7D.3.2<pH≤4.7
(4)要制得更純的Cu(NO3)2·6H2O晶體,可進行的操作是______(填操作名稱)。
(5)操作Ⅱ的具體操作是______。
【答案】 K2SO4 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- Al(OH)3+H+=Al3++2H2O B 重結晶 在HCl氣流中加熱三氯化鐵晶體
【解析】試題分析:金屬鋁可以與氫氧化鉀、水反應生成偏鋁酸鉀和氫氣,過量的氫氧化鉀會與硫酸反應生成硫酸鉀,所以濾液A中肯定還含有硫酸鉀,由于偏鋁酸根離子在弱酸的條件下可生成沉淀氫氧化鋁,所以由濾液A制備純凈的硫酸鋁溶液流程為;根據(jù)流程圖將溶液C調節(jié)pH的目的是讓Fe3+水解生成氫氧化鐵沉淀而除去;要制得更純的Cu(NO3)2·6H2O晶體,必須進行的操作是重結晶。操作Ⅱ是加熱氯化鐵晶體獲得無水無水氯化鐵,要防止Fe3+水解生成氫氧化鐵。
解析:根據(jù)以上分析,(1).過量的氫氧化鉀會與硫酸反應生成硫酸鉀,所以濾液A中肯定還含有K2SO4;(2)由于偏鋁酸根離子在弱酸的條件下可生成沉淀氫氧化鋁,所以由濾液A制備純凈的硫酸鋁溶液流程為,反應離子方程式為AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 、 Al(OH)3+H+=Al3++2H2O;(3)根據(jù)流程圖將溶液C調節(jié)pH的目的是讓Fe3+水解生成氫氧化鐵沉淀而除去,pH的范圍是3.2≤pH<4.7,選B;(4)要制得更純的Cu(NO3)2·6H2O晶體,必須進行的操作是重結晶;(5)操作Ⅱ是加熱氯化鐵晶體獲得無水氯化鐵,要防止Fe3+水解生成氫氧化鐵,所以操作Ⅱ是在HCl氣流中加熱三氯化鐵晶體。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在給定條件下,下列選項所示的物質間轉化均能實現(xiàn)的是
A. 飽和NaCl(aq) NaHCO3Na2CO3
B. Al2O3AlCl3(aq) 無水AlCl3
C. H2SO4(濃) SO2 (NH4)2SO3(aq)
D. Cl2(g) Ca(ClO)2HClO
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以下是關于“外界因素對化學平衡移動影響的實驗研究”的課題,回答問題:
(1)影響化學平衡因素的界定:化學平衡發(fā)生移動的本質原因是________,所以影響化學平衡的因素可以從分析影響的因素入手.
a. v(正)≠v(逆) .v(正)和v(逆)都增大 v(正)和v(逆)都減小
(2)研究的思路與方法
①研究對象的選擇,現(xiàn)有以下可逆反應:
..
其中,適合于研究_______對平衡的影響,適合于研究_______對平衡的影響.
.濃度.溫度.壓強.催化劑
②研究方法:采用控制其他因素不變,改變其中一個因素的方法,并進行對比實驗.
(3)單一因素對化學平衡移動影響的實驗研究:
.濃度:將與反應后所得的混合液分為等份,分別加入濃溶液、濃溶液和固體,觀察現(xiàn)象.現(xiàn)象:加入濃溶液后的混合溶液紅色________,加入固體后,混合溶液紅棕色________.
.溫度:將密封并相互連通的盛有的兩個玻璃球,一個放人熱水中,另一個放入冷水中.
現(xiàn)象:放入熱水中的球內紅棕色________;放入冷水中的球內紅棕色________.>
(4)綜合(3)能得出的影響化學平衡移動的原因是________.
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【題目】催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一,研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生兩個平行反應,分別生成CH3OH和CO,反應的熱化學方程式如下:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7kJmol-1 I
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2 II
某實驗室控制CO2和H2初始投料比為1︰2.2,在相同壓強下,經(jīng)過相同反應時間測得如下實驗數(shù)據(jù):
T(K) | 催化劑 | CO2轉化率(%) | 甲醇選擇性(%) |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
[備注]Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性:轉化的CO2中生成甲醇的百分比
已知:①CO和H2的標準燃燒熱分別為-283.0kJmol-1和-285.8kJmol-1。
②H2O(l)=H2O(g) △H3=+44.0kJmol-1
請回答(不考慮溫度對△H的影響):
(1)反應I的平衡常數(shù)表達式K=______;反應II的△H2=______kJmol-1.
(2)有利于提高CO2轉化為CH3OH平衡轉化率的措施有__________。
A.使用催化劑Cat.1 B.使用催化劑Cat.2
C.降低反應溫度 D.投料比不變,增加反應物的濃度
E.增大 CO2和H2的初始投料比
(3)表中實驗數(shù)據(jù)表明,在相同溫度下不同的催化劑對CO2轉化成CH3OH的選擇性有顯著的影響,其原因是___________________________。
(4)在如圖中分別畫出反應I在無催化劑、有Cat.1和有Cat.2三種情況下“反應過程-能量”示意圖_________。
(5)研究證實,CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇,則生成甲醇的反應發(fā)生在______極,該電極反應式是_________。
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【題目】H2S在O2中不完全燃燒生成S和H2O。下列說法正確的是
A. 反應中的H2S和O2的總能量高于S和H2O的總能量 B. 微粒半徑:O2-> S2-
C. 該反應中反應物的化學能全部轉化為熱能 D. 非金屬性:S > O
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【題目】某強酸性溶液X中可能含有Fe2+、A13+、NH4+、CO32ˉ、SO32ˉ、SO42ˉ、C1ˉ中的若干種,現(xiàn)取X溶液進行連續(xù)實驗,實驗過程及產物如下:下列說法不正確的是( )
A.氣體A是NO
B.X中不能確定的離子是 A13+和C1ˉ
C.溶液E和氣體F能發(fā)生化學反應
D.X中肯定存在Fe2+、A13+、NH4+、SO42ˉ
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【題目】下列變化中需加入氧化劑才能實現(xiàn)的是( )
A. CuO→Cu B. Fe3+→Fe2+ C. Cl-→Cl2 D. H2SO4→BaSO4
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【題目】固體硝酸鹽加熱易分解且產物較復雜。某學習小組以Mg(NO3)2為研究對象,擬通過實驗探究其熱分解的產物。
(1)實驗前,小組對Mg(NO3)2分解產物的組成提出如下4種猜想:
甲:MgO、NO2、O2乙:Mg(NO2)2、NO2、O2
丙:Mg3N2、O2。MgO、NO2、N2
不需要實驗驗證就認定猜想丁不成立,理由是___________________________。
(2)實驗過程
查閱資料得知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,針對甲、乙、丙猜想,設計如下圖所示的實驗裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略):
①檢查如上裝置氣密性應如何操作______________________。
②經(jīng)檢驗裝置氣密性良好,稱取7.4 g Mg(NO3)2固體置于硬質玻璃管A中,并連接好上圖裝置。在用酒精燈給硬質玻璃管A加熱前,先進行的操作是__________。
③觀察到A中有紅棕色氣體出現(xiàn)。
④待樣品完全分解,A 裝置冷卻至室溫、稱量,測得剩余固體的質量為2.0g,通過計算確定該剩余固體的成分是__________(填化學式)。
(3)實驗結果分析討論
①某同學提出:取A中少量剩余固體于試管中,加入適量水,如未見明顯現(xiàn)象,也能直接排除甲、乙、丙中的一種猜想,判定依據(jù)是__________(用化學方程式表示)。
②根據(jù)以上分析可初步確認猜想_______(填甲、乙、丙)是正確的。
③為驗證產物中的O2,學習小組對實驗裝置進行了如下圖的改進,其中裝置B的作用是__________,裝置C的作用是_________,若D中出現(xiàn)________現(xiàn)象,說明產物中有O2。
④小組同學用改進后的裝置重新實驗,卻發(fā)現(xiàn)D 中無明顯現(xiàn)象,但小組討論認定分解產物中仍有O2存在,未檢測到的原因是_______(用化學反應方程式表示)。
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【題目】在一定溫度下,將氣體X和氣體Y各0.16mol充入10L恒容密閉容器中,發(fā)生反應X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,一段時間后達到平衡,反應過程中測定的數(shù)據(jù)如下表,下列說法正確的是
t/min | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(Y)/mol | 0.12 | 0.11 | 0.10 | 0.10 |
A. 反應前2min的平均速率v(Z)=2.0×10—3mol/(L·min)
B. 其他條件不變,降低溫度,反應達到新平衡前v(逆)<v(正)
C. 該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=144
D. 其他條件不變,再充入0.2mol Z,平衡時X的體積分數(shù)增大
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