【題目】鋁是重要的金屬材料,鋁土礦(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3雜質(zhì))是工業(yè)上制取鋁的原料。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3和銨明礬晶體[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工藝流程如圖所示:

請(qǐng)回答下列問題:

(1)固體a的化學(xué)式為________。

(2)寫出Ⅱ中加過量的燒堿涉及到的反應(yīng)離子方程式______________、_____________;Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________。

(3)由Ⅲ中得到濾液c的實(shí)驗(yàn)操作為__________,從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次為(填操作名稱)________、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌。

(4)濾液c顯________性,日常生活中常用其溶質(zhì)來________________(任寫一點(diǎn));

(5)向銨明礬NH4Al(SO4)2中加氫氧化鋇使硫酸根離子完全沉淀化學(xué)方程式為_____________。

【答案】SiO2Al3+ +4OH-=AlO2+2H2OFe3+ +3OH-=Fe(OH)3↓AlO2+CO2+2H2O=HCO3+Al(OH)3↓過濾蒸發(fā)濃縮堿發(fā)酵粉2Ba(OH)2+NH4Al(SO4)2=2BaSO4↓+NH3·H2O+Al(OH)3

【解析】

鋁土礦用鹽酸溶解,Al2O3、Fe2O3與鹽酸反應(yīng)得到AlCl3、FeCl3,SiO2不與鹽酸反應(yīng),過濾得到固體a為SiO2,濾液中含有AlCl3、FeCl3及剩余的HCl,再加入過量的燒堿,反應(yīng)得到氫氧化鐵沉淀、偏鋁酸鈉、氯化鈉,過濾,紅褐色固體b為氫氧化鐵,溶液Ⅲ中含有偏鋁酸鈉、氯化鈉及剩余的NaOH,通入過量的二氧化碳,反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉,過濾,濾液c中含有氯化鈉、碳酸氫鈉,將沉淀加熱分解得到氧化鋁,用硫酸溶解得到硫酸鋁溶液,再通入氨氣,得到銨明礬溶液,最后經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等操作得到銨明礬晶體。

(1)鋁土礦中Al2O3和Fe2O3能溶于鹽酸,SiO2不溶于鹽酸,所以固體a的化學(xué)式為SiO2。(2)向含有FeCl3、AlCl3的溶液中加入過量的NaOH溶液,發(fā)生的反應(yīng)得到Fe(OH)3紅褐色沉淀和偏鋁酸鈉溶液;反應(yīng)的離子方程式為:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;再向?yàn)V液中通入過量的CO2,得到Al(OH)3白色沉淀和HCO3,反應(yīng)的離子方程式是:AlO2+CO2+2H2O=HCO3+Al(OH)3↓。(3)流程中I、II、III都存在固體和液體的分離,應(yīng)用過濾的方法,從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌。(4)濾液c中含有氯化鈉、碳酸氫鈉,碳酸氫鈉在溶液中水解,溶液顯堿性;日常生活中,碳酸氫鈉可以做發(fā)酵劑和泡沫滅火劑。(5)向銨明礬NH4Al(SO4)2中加氫氧化鋇使硫酸根離子完全沉淀,得到硫酸鋇沉淀、氫氧化鋁沉淀和一水合氨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Ba(OH)2+NH4Al(SO4)2=2BaSO4↓+NH3·H2O+Al(OH)3↓。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】高錳酸鉀是常用的氧化劑。工業(yè)上以軟錳礦(主要成分是MnO2)為原料制備高錳酸鉀晶體。中間產(chǎn)物為錳酸鉀。下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬制備KMnO4晶體的操作流程:

已知:錳酸鉀(K2MnO4)是墨綠色晶體,其水溶液呈深綠色,這是錳酸根離子(MnO)在水溶液中的特征顏色,在強(qiáng)堿性溶液中能穩(wěn)定存在;在酸性、中性和弱堿性環(huán)境下,MnO會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng),生成MnO和MnO2

回答下列問題:

(1)KOH的電子式為____________。

(2)調(diào)節(jié)溶液pH過程中,所得氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為____________。

(3)趁熱過濾的目的是_____________________________________________。

(4)已知20 ℃時(shí)K2SO4、KCl、CH3COOK的溶解度分別為11.1 g、34 g、217 g,則從理論上分析,選用下列酸中________(填標(biāo)號(hào)),得到的高錳酸鉀晶體純度更高。

A.稀硫酸 B.濃鹽酸 C.醋酸 D.稀鹽酸

(5)產(chǎn)品中KMnO4的定量

①配制濃度為0.1250 mg· mL-1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液100 mL。

②將上述溶液稀釋為濃度分別為2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0(單位:mg·L-1)的溶液,分別測(cè)定不同濃度溶液對(duì)光的吸收程度,并將測(cè)定結(jié)果繪制成曲線如下。

③稱取KMnO4樣品(不含K2MnO4)0.1250 g按步驟①配得產(chǎn)品溶液1000 mL,取10 mL稀釋至100 mL,然后按步驟②的方法進(jìn)行測(cè)定,兩次測(cè)定所得的吸光度分別為0.149、0.151,則樣品中KMnO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

(6)酸性KMnO4溶液與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式為____________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氧化鋁的熔點(diǎn)高于鋁?寫出實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象。_________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】燃料電池是目前電池研究的熱點(diǎn)之一。現(xiàn)有某課外小組自制的氫氧燃料電池,如圖所示,ab均為惰性電極。下列敘述不正確的是(  )

Aa極是負(fù)極,該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

Bb極反應(yīng)是O24OH4e===2H2O

C.總反應(yīng)方程式為2H2O2===2H2O

D.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定條件下,將A、B、C三種物質(zhì)各1 mol通入一個(gè)密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2AB2C,達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時(shí),B的物質(zhì)的量可能是(  )

A. 1.5 molB. 1 molC. 0.5 molD. 0

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列詩句、諺語或與化學(xué)現(xiàn)象有關(guān),說法不正確的是

A. “水乳交融,火上澆油前者包含物理變化,而后者包含化學(xué)變化

B. “落湯螃蟹著紅袍肯定發(fā)生了化學(xué)變化

C. “滴水石穿、繩鋸木斷不包含化學(xué)變化

D. “看似風(fēng)平浪靜,實(shí)則暗流涌動(dòng)形象地描述了溶解平衡的狀態(tài)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】201759,最新發(fā)現(xiàn)的第113號(hào)、115號(hào)、117號(hào)和118號(hào)元素終于有了中文名稱

根據(jù)元素周期律知識(shí),下列預(yù)測(cè)或說法肯定不合理的是( )

A. Nh的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式為H3NhO3是一種強(qiáng)酸

B. Mc的最高價(jià)陽離子為Mc5+,氧化性比較弱

C. Og是第七周期中的最后一種元素,其原子序數(shù)是所有已發(fā)現(xiàn)元素中最大的

D. 根據(jù)金屬和非金屬的分界線,Ts的中文名稱為“鈿”可能更合理

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì)含有的化學(xué)鍵類型完全相同的是:

A. NaOH、CaCl2、CaO B. Na2O、Na2O2、Na2S

C. NaCl、HCl、H2O D. HBr、CO2、NH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含Fe2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如圖所示:

下列敘述正確的是

A. 試劑X可以是NaOH溶液,也可以是鹽酸

B. 反應(yīng)①過濾后所得沉淀為Fe(OH)3

C. 圖中所有轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)

D. 反應(yīng)②的化學(xué)方程式為Na[Al(OH)4]+CO2===Al(OH)3↓+NaHCO3

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