【題目】鋁及其化合物在生產(chǎn)、生活中有極其廣泛的用途。
(1)化學(xué)式Mg17Al12的合金是一種新型的納米儲(chǔ)氫合金,其儲(chǔ)氫原來理為Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al,得到的混合物X(17MgH2+12Al)在一定條件下能釋放出H2。
①MgH2中氫元素的化合價(jià)為____。
②將X與足量的NaOH溶液混合可得到H2,則766gX充分反應(yīng)后可得到___molH2。
(2)將鋁片放在汞鹽溶液中,其表面會(huì)形成鋁汞合金(鋁表面的氧化膜被破壞了),從溶液中取出鋁并放置在空氣中,鋁片表面會(huì)迅速長(zhǎng)出胡須狀的“白毛”(主要成分為Al2O3),同時(shí)放出大量的熱.導(dǎo)致迅速長(zhǎng)出“白毛”的原因可能有:一是鋁、汞及介質(zhì)共同形成了微小原電池,加速了鋁的氧化反應(yīng);二是___。確定前一種可能原因是否存在的簡(jiǎn)單方法是___。
(3)無(wú)水AlCl3可用作有機(jī)合成的催化劑,工業(yè)上可用Al2O3、Cl2、焦炭混合反應(yīng)制備無(wú)水AlCl3,該反應(yīng)的另一種產(chǎn)物是可燃性氣體,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:___。
(4)聚合氯化鋁鐵(PAFC)的組成可表示為[AlFe(OH)nCl6-n]m,它是應(yīng)用廣泛的高效凈水劑。
①PAFC在強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性溶液中均會(huì)失去凈水作用,原因是____。
②為檢測(cè)PAFC中Al和Fe的含量,設(shè)計(jì)如圖所示的流程:
試劑A是____,步驟②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____。
【答案】-1 35 汞作催化劑加速了鋁的氧化反應(yīng) 用汞和除去氧化膜的鋁片在干燥的空氣中作對(duì)比實(shí)驗(yàn) Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO 強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性溶液中三價(jià)鐵、三價(jià)鋁離子無(wú)法形成相應(yīng)膠體 氫氧化鈉溶液 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
【解析】
(1)①因?yàn)殒V為+2價(jià),又化合物的化合價(jià)代數(shù)和為0,所以MgH2中氫元素的化合價(jià)為-1價(jià),故答案為:-1;
②混合物X(17MgH2+12Al)與足量的NaOH溶液混合,鋁與氫氧化鈉反應(yīng)還生成氫氣,其方程式為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,又766gX中含鋁的物質(zhì)的量為×12mol=12mol,所以生成氫氣為×3mol=18mol,又766gX中含MgH2的物質(zhì)的量為×17mol=17mol,所以一共可以達(dá)到(18+17)=35molH2,故答案為:35;
(2)因?yàn)榧涌旆磻?yīng)速率,一是鋁、汞及介質(zhì)共同形成了微小原電池,加速了鋁的氧化反應(yīng);二是汞作催化劑加速了鋁的氧化反應(yīng);用汞和除去氧化膜的鋁片在干燥的空氣中作對(duì)比實(shí)驗(yàn),如果鋁片表面沒有會(huì)迅速長(zhǎng)出胡須狀的“白毛”,則為鋁、汞及介質(zhì)共同形成了微小原電池,加速了鋁的氧化反應(yīng),反之則不是,故答案為:汞作催化劑加速了鋁的氧化反應(yīng);用汞和除去氧化膜的鋁片在干燥的空氣中作對(duì)比實(shí)驗(yàn);
(3)因?yàn)楣I(yè)上可用Al2O3、Cl2、焦炭混合反應(yīng)制備無(wú)水AlCl3,該反應(yīng)的另一種產(chǎn)物是可燃性氣體根據(jù)原子守恒則為CO,所以方程式為Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO;故答案為:Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO;
(4)①因?yàn)槿齼r(jià)鐵、三價(jià)鋁離子在水中發(fā)生水解生成氫氧化鐵和氫氧化鋁的膠體吸附水中懸浮雜質(zhì)凈水,在強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性溶液中三價(jià)鐵、三價(jià)鋁離子無(wú)法發(fā)生水解生成相應(yīng)膠體,所以均會(huì)失去凈水作用;故答案為:強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性溶液中三價(jià)鐵、三價(jià)鋁離子無(wú)法形成相應(yīng)膠體;
②為檢測(cè)PAFC中Al和Fe含量,PAFC加入足量A為氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉溶液,過濾后得到氫氧化鐵,灼燒得到氧化鐵,濾液中通入過量二氧化碳?xì)怏w,反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,灼燒得到氧化鋁;所以試劑A為氫氧化鈉溶液,步驟②中的反應(yīng)為偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;故答案為:氫氧化鈉溶液,AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是元素周期表的一部分,表中所列字母分別代表一種元素。根據(jù)表中所列元素回答下列問題:
(1)元素d在元素周期表中的位置是________,元素h與f的原子序數(shù)相差_____。
(2)元素b、c、f形成的簡(jiǎn)單離子中半徑最小的是______(填離子符號(hào)),原子半徑最小的是______(填元素符號(hào))。
(3)表中第三周期所列元素的非金屬性最強(qiáng)的是______(填元素符號(hào)),e、f、g三種元素的簡(jiǎn)單氫化物中最不穩(wěn)定的是______(填化學(xué)式)。
(4)元素與元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
(5)鉛(Pb)、錫(Sn)、鍺(Ge)與碳(C)、硅(Si)屬于同主族元素,常溫下,在空氣中,單質(zhì)錫、鍺均不反應(yīng)而單質(zhì)鉛表面生成一層氧化鉛;單質(zhì)鍺與鹽酸不反應(yīng),而單質(zhì)錫與鹽酸反應(yīng)。由此可得出以下結(jié)論:
①鍺的原子序數(shù)為______;
②鉛(Pb)、錫(Sn)、鍺(Ge)的+4價(jià)氫氧化物的堿性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>___________(用化學(xué)式表示)。
(6)最近,德國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了銣原子氣體的超流體態(tài)與絕緣態(tài)的可逆轉(zhuǎn)換,該成果將在量子計(jì)算機(jī)研究方面帶來重大突破。已知銣(Rb)是37號(hào)元素,相對(duì)原子質(zhì)量是85.5,與鈉同主族;卮鹣铝袉栴}:
①銣在元素周期表中的位置為__________________。
②同主族元素的同類化合物的性質(zhì)相似,請(qǐng)寫出AlCl3與RbOH過量反應(yīng)的離子方程式:_____________________。
③現(xiàn)有銣和另一種堿金屬形成的混合金屬50 g,當(dāng)它與足量水反應(yīng)時(shí),放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣22.4 L,另一種堿金屬可能是__________。(填序號(hào))
A.Li B.Na C.K D.Cs
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】燃料電池的優(yōu)點(diǎn)有能量轉(zhuǎn)化效率高、無(wú)污染等。下圖是乙醇燃料電池(BFC)的示意圖,a、b為置于多孔陶瓷管中的納米碳纖維電極。下列有關(guān)該電池的說法不正確的是
A.電子由a極經(jīng)外電路導(dǎo)線流向b極
B.b極的電極反應(yīng)式為:O2+4H++4e-=2H2O
C.該電池的總反應(yīng)式為:C2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2O
D.用該電池電鍍銅時(shí),若待鍍金屬增重12.8 g,至少消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣2.24 L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室以蛇紋石酸浸出液主要含,還有一定量的、、、等為原料制備高純氧化鐵,流程如圖1:
已知流程中相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH如表:
氫氧化物 | |||
開始沉淀的pH | |||
沉淀完全的pH |
已知:在該溫度下,Ksp(CaF2)=2.0×10-10 Ksp(MnF2)=5.0×10-3 Ksp(MgF2)=7.4×10-11
(1)“還原”時(shí),應(yīng)選擇______填字母.
A.Zn粉溶液粉
(2)“濾渣”的主要成分除含有少量外,還含有______填化學(xué)式.
(3)“沉錳”時(shí),已知:為確保沉錳完全即溶液中,應(yīng)保持溶液中______.
(4)“除鋁”時(shí),控制溶液pH的范圍為_____________
(5)“氧化”時(shí),常用酸性溶液檢測(cè)是否殘留未被氧化的金屬離子,該反應(yīng)的離子方程式為__________
(6)“沉鐵”時(shí),反應(yīng)溫度為條件下,反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)終點(diǎn)pH對(duì)鐵的沉淀率的影響分別如圖2所示,則最佳的工藝條件是______.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列化學(xué)用語(yǔ)或物質(zhì)的性質(zhì)描述正確的是( )
A. 如圖的鍵線式表示烴的名稱為3-甲基-4-乙基-7-甲基辛烷
B. 符合分子式為C3H8O的醇有三種不同的結(jié)構(gòu)
C. 乙烯在一定條件下能發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng),被酸性高錳酸鉀溶液氧化,也能在一定條件下被氧氣氧化成乙酸
D. 治療瘧疾的青蒿素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,分子式是C15H20O5
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】“84消毒液”因1984年北京某醫(yī)院研制使用而得名,在日常生活中使用廣泛,其有效成分是NaClO。某小組在實(shí)驗(yàn)室制備NaClO溶液,并進(jìn)行性質(zhì)探究和成分測(cè)定。
(1)該小組按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),反應(yīng)一段時(shí)間后,分別取B、C、D瓶的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表。(已知飽和NaClO溶液pH為11)
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | ||
B瓶 | C瓶 | D瓶 | |
實(shí)驗(yàn)1:取樣,滴加紫色石蕊溶液 | 變紅,緩慢褪色 | 變紅,緩慢褪色 | 立即褪色 |
實(shí)驗(yàn)2:取樣,測(cè)定溶液的pH | 3 | 12 | 7 |
①裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。
②B瓶溶液中H+的主要來源是____。
③C瓶溶液的溶質(zhì)是___(填化學(xué)式)。
④結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋D瓶溶液中石蕊立即褪色的原因____。
(2)測(cè)定C瓶溶液中NaClO含量(單位:gL-1)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
Ⅰ.取C瓶溶液20mL于錐形瓶,加足量鹽酸酸化,迅速加入過量KI溶液,蓋緊瓶塞并在暗處充分反應(yīng)。
Ⅱ.用0.1000molL-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的溶液,指示劑顯示終點(diǎn)時(shí)共用去20.00mLNa2S2O3溶液。(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①NaClO的電子式為____。
②步驟Ⅰ總反應(yīng)的離子方程式為____。
③C瓶溶液中NaClO的含量為____gL-1。(保留1位小數(shù),NaClO式量為74.5)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】自然界中有多種鐵礦石,如磁鐵礦(Fe3O4)、赤鐵礦(Fe2O3)和菱鐵礦(FeCO3)等。鐵礦石是工業(yè)煉鐵的主要原料之一,其主要成分為鐵的氧化物(設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和氧元素,且雜質(zhì)不與稀硫酸反應(yīng))。某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某鐵礦石中鐵的價(jià)態(tài)和氧化物的化學(xué)式進(jìn)行探究。
(提出假設(shè))
假設(shè)1:鐵礦石中只含+3價(jià)鐵;
假設(shè)2:鐵礦石中只含+2價(jià)鐵;
假設(shè)3:____。
(查閱資料)2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(定性研究)
實(shí)驗(yàn)(一)
取鐵礦石樣品粉碎,盛裝于燒杯中,加入適量的X溶液,微熱,充分溶解后將濾液分成四份:
①向第一份溶液中滴加少量KSCN溶液;
②向第二份溶液中滴加適量高錳酸鉀溶液;
③向第三份溶液中滴加少量KSCN溶液,再滴加適量雙氧水溶液;
④向第四份溶液中滴加適量氫氧化鈉溶液。
(1)上述X溶液是____(填“稀硝酸”、“稀硫酸”或“濃鹽酸”);上述方案中,一定能證明鐵礦石中含+2價(jià)鐵的方案是____(填序號(hào))。
(定量研究)
實(shí)驗(yàn)(二)鐵礦石中含氧量的測(cè)定:
①按圖組裝儀器,檢查裝置的氣密性;
②將5.0g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中,其他裝置中的藥品如圖所示(夾持裝置已略去);
③A中開始反應(yīng),不斷地緩緩向后續(xù)裝置中通入氫氣,待D裝置出口處氫氣驗(yàn)純后,點(diǎn)燃C處酒精燈;
④充分反應(yīng)后,撤掉酒精燈,再持續(xù)通入氫氣直至完全冷卻。
(2)按上述方案進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),假設(shè)各項(xiàng)操作都正確,但最終測(cè)得結(jié)果都偏高,請(qǐng)你提出改進(jìn)方案的建議:____。如果拆去B裝置,測(cè)得結(jié)果可能會(huì)___(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。
(3)改進(jìn)方案后,測(cè)得反應(yīng)后D裝置增重1.35g,則鐵礦石中氧的百分含量為____。
若將H2換成CO,則還需補(bǔ)充____裝置。有同學(xué)認(rèn)為,不測(cè)定D裝置的凈增質(zhì)量,通過測(cè)定物理量____,也能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/span>
實(shí)驗(yàn)(三)鐵礦石中含鐵量的測(cè)定:
(4)步驟④中煮沸的作用是____。
(5)步驟⑤中用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還有___。
(6)下列有關(guān)步驟⑥的說法中正確的是___(填序號(hào))。
a.因?yàn)榈馑疄辄S色,所以滴定過程中不需要加指示劑
b.滴定過程中可利用淀粉溶液作為指示劑
c.滴定管用蒸餾水洗滌后可以直接裝液
d.錐形瓶不能用待裝液潤(rùn)洗
e.滴定過程中,眼睛應(yīng)注視滴定管中液面變化
f.滴定結(jié)束后,30s內(nèi)溶液不恢復(fù)原來的顏色,再讀數(shù)
(7)若滴定過程中消耗0.5000molL-1的KI溶液20.00mL,則鐵礦石中鐵的百分含量為____。綜合實(shí)驗(yàn)(二)的結(jié)果,可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式為____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知X(g)和Y(g)可以相互轉(zhuǎn)化:2X(g) Y(g) ΔH<0,F(xiàn)將一定量X(g)和Y(g)的混合氣體通入一體積為1 L的恒溫密閉容器中,反應(yīng)物及生成物的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。則下列說法不正確的是
A.若混合氣體的壓強(qiáng)不變,則說明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)
B.a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)表示的反應(yīng)體系中,表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的只有b點(diǎn)
C.25~30 min內(nèi)用X表示的平均化學(xué)反應(yīng)速率是0.08 mol·L-1·min-1
D.反應(yīng)進(jìn)行至25 min時(shí),曲線發(fā)生變化的原因是增加Y的濃度
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國(guó)科學(xué)家通過測(cè)量SiO2中26Al和10Be兩種元素的比例來確定“北京人”年齡,這種測(cè)量方法叫鋁鈹測(cè)年法。關(guān)于26Al和10Be的說法不正確的是( )
A.10Be和9Be是中子數(shù)不同質(zhì)子數(shù)相同的不同原子
B.10Be的原子核內(nèi)中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多
C.5.2g26Al3+中所含的電子數(shù)約為1.2×1024
D.26Al和25Mg的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和核外電子數(shù)都不相同
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