【題目】用一種硫化礦(含45%SiO2、20.4% Al2O3、30%FeS和少量GeS2等)制取盆景肥料NH4Fe(SO4)2及鋁硅合金材料的工藝流程如下 ：

(1)“礦石”粉碎的目的是_____________________ 。

(2)“混合氣體”經(jīng)過水吸收和空氣氧化能再次利用。

①“焙燒”時，GeS2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。

②“混合氣體”的主要成分是_______________ (填化學(xué)式)．

③FeS焙燒產(chǎn)生的Fe2O3會與(NH4)2SO4反應(yīng)生成NH4Fe(SO4)2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。 Al2O3也能發(fā)生類似反應(yīng)．這兩種氧化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖，上述流程中最適宜的“焙燒” 溫度為_____________________。

(3)GeCl4的佛點低，可在酸性條件下利用蒸餾的方法進行分離，酸性條件的目的是_________。

(4)用電解氧化法可以增強合金 AlxSiy的防腐蝕能力，電解后在合金表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜(主要成分為Al2O3), 電解質(zhì)溶液為 H2SO4-H2C2O4混合溶液，陽極的電極反應(yīng)式為______________________。

(5)假設(shè)流程中SiO2 損失了20%，Al2O3 損失了25%，當投入1 t硫化礦，加入了54kg純鋁時，鋁硅合金中x:y=______________。

【答案】使礦石充分灼燒 GeS2+3O2GeO2+2SO2 SO2、NH3 4(NH4)2SO4+Fe2O3 2NH4Fe(SO4)2+3H2O+6NH3↑ 300℃ 防止GeCl4水解 2Al-6eˉ+3H2O =Al2O3+6H+ 5:6

【解析】

硫化礦(含45%SiO2、20.4% Al2O3、30%FeS和少量GeS2等)粉碎后加入硫酸銨在空氣中焙燒，-2價S被氧化生成SO2，Ge元素轉(zhuǎn)化為GeO2，FeS焙燒產(chǎn)生的Fe2O3會與(NH4)2SO4反應(yīng)生成NH4Fe(SO4)2，控制焙燒溫度，防止Al2O3也發(fā)生類似的反應(yīng)；加水后，NH4Fe(SO4)2溶解，經(jīng)系列處理得到NH4Fe(SO4)2；過濾得到濾渣為SiO2、Al2O3和GeO2，加鹽酸溶解，Al2O3和GeO2得到的相應(yīng)的氯化物，二氧化硅不溶解，過濾得到二氧化硅濾渣；蒸餾分離濾液中的GeCl4后再加入氨水調(diào)節(jié)pH得到Al(OH)3沉淀，過濾取Al(OH)3沉淀，與前序濾渣SiO2和焦炭高溫焙燒還原得到Al和Si，再加純鋁攪拌得到合金。

(1)礦石粉碎后可以增大與空氣的接觸面積，使礦石充分灼燒；

(2)①“焙燒”時，GeS2中-2價S被氧化生成SO2，Ge元素轉(zhuǎn)化為GeO2，方程式為GeS2+3O2GeO2+2SO2；

②混合氣體中主要有硫元素被氧化生成的SO2，以及銨鹽分解產(chǎn)生的NH3；

③Fe2O3會與(NH4)2SO4反應(yīng)生成NH4Fe(SO4)2，該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，根據(jù)元素守恒可得方程式為4(NH4)2SO4+Fe2O32NH4Fe(SO4)2+3H2O+6NH3↑；因流程的目的是要是制備NH4Fe(SO4)2和硅鋁合金，所以要使Fe2O3盡量反應(yīng)，而Al2O3不反應(yīng)，據(jù)圖可知300℃時大部分氧化鐵轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，只有極少量氧化鋁轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，所以最合適的溫度為300℃；

(3)GeCl4易水解，蒸餾過程中會HCl揮發(fā)造成徹底水解，所以需要在酸性條件下防止GeCl4水解，再進行蒸餾；

(4)電解池中陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)題意可知Al單質(zhì)被氧化成三氧化二鋁，電解質(zhì)溶液顯酸性，所以電極方程式為2Al-6eˉ+3H2O =Al2O3+6H+；

(5)1 t硫化礦中SiO2的質(zhì)量為1000kg×45%=450kg，流程中損失20%，所以被利用的二氧化硅的質(zhì)量為450kg×(1-20%)=360kg，則n(Si)==6000mol；1 t硫化礦中SiO2的質(zhì)量為1000kg×20.4%=204kg，流程中損失25%，所以被利用的Al2O3的質(zhì)量為204kg×(1-25%)=153kg，又加入54kg鋁，則n(Al)==5000mol，所以合金AlxSiy中x：y=5:6。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】我國科學(xué)家意外發(fā)現(xiàn)一種罕見無機化合物YZX2W3(結(jié)構(gòu)如圖所示) ，其中W、X、Y為同一短周期元素， X、Z為短周期同一主族元素且Z的核電荷數(shù)是X的2倍，下列說法正確的是

A.元素非金屬性強弱順序為X>Y> W

B.Z的氧化物的水化物是強酸

C.NaY的水溶液不能存放在玻璃試劑瓶中

D.X與Z具有相同的最高化合價

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氯氧化銅[xCuO·yCuCl2·zH2O]在農(nóng)業(yè)上可用作殺菌劑。以廢銅(主要雜質(zhì)為Fe)為原料，經(jīng)溶解氧化、調(diào)節(jié)pH、過濾等步驟，可制備氯氧化銅。

(1)工業(yè)上用H2O2和HCl溶解氧化廢銅時，反應(yīng)生成Cu2+時的離子方程式為________。

(2)加Cu2(OH)2CO3調(diào)節(jié)混合液pH時，其優(yōu)點是________。

(3)為測定氯氧化銅的組成，現(xiàn)進行如下實驗：

步驟Ⅰ：稱取0.4470 g氯氧化銅固體，放入錐形瓶中，加入一定量30%的硝酸使固體完全溶解。滴加K2CrO4溶液作指示劑，用0.100 0 mol·L-1 AgNO3標準溶液滴定溶液中的Cl-，滴定至終點時消耗AgNO3標準溶液20.00 mL(已知Ag2CrO4為磚紅色沉淀)。

步驟Ⅱ：稱取0.2235 g氯氧化銅固體，放入錐形瓶中，加入一定量硫酸使固體完全溶解。溶液中加入過量的KI固體，充分反應(yīng)后向溶液中滴入數(shù)滴淀粉溶液，用0.200 0 mol·L-1 Na2S2O3標準溶液滴定，滴定至終點時消耗Na2S2O3標準溶液10.00 mL。

已知步驟Ⅱ中所發(fā)生的反應(yīng)如下：2Cu2+＋4I-===2CuI↓＋I2；2Na2S2O3＋I2===2NaI＋Na2S4O6。

①步驟Ⅰ滴定終點時的實驗現(xiàn)象是_____。

②通過計算確定氯氧化銅的化學(xué)式(寫出計算過程)__________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】一定條件下，在體積為3L的密閉容器中化學(xué)反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)達到平衡狀態(tài)。

（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K＝__；根據(jù)圖，升高溫度，K值將__(填“增大”、“減小”或“不變”)。

（2）500℃時，從反應(yīng)開始到化學(xué)平衡狀態(tài)，以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是__(用nB、tB表示)。

（3）判斷該可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的標志是__(填字母，下同)。

a.υ生成(CH3OH)＝υ消耗(CO) b.混合氣體的密度不再改變

c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變 d.CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化

（4）300℃時，將容器的容積壓縮到原來的，在其他條件不變的情況下，對平衡體系產(chǎn)生的影響是____。

a.c(H2)減小 b.正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢

c.CH3OH的物質(zhì)的量增加 d.重新平衡時減小

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)系正確的是（ ）

A.熔點：正戊烷＞2，2一二甲基戊烷＞2，3一二甲基丁烷＞丙烷

B.密度：CCl4＞苯＞H2O

C.同質(zhì)量的物質(zhì)燃燒耗O2量：甲烷＞乙烯＞乙炔

D.同物質(zhì)的量的下列物質(zhì)燃燒耗O2量：環(huán)已烷＞苯=乙炔

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氨和硝酸都是重要的工業(yè)原料。

（1）標準狀況下，將500 L氨氣溶于水形成1 L氨水，則此氨水的物質(zhì)的量濃度為__mol· L-1（保留三位有效數(shù)字）。工業(yè)上常用過量氨水吸收二氧化硫，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。

（2）氨氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中合成硝酸的主要途徑。合成的第一步是將氨和空氣的混合氣通過灼熱的鉑銠合金網(wǎng)，在合金網(wǎng)的催化下，氨被氧化成一氧化氮，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。

下列反應(yīng)中的氨與氨氧化法中的氨作用相同的是__。

A．2Na+2NH3===2NaNH2+H2↑ B．2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2O

C．4NH3+6NO===5N2+6H2O D．HNO3+NH3===NH4NO3

工業(yè)中的尾氣（假設(shè)只有NO和NO2）用燒堿進行吸收，反應(yīng)的離子方程式為2NO2+2OH﹣===NO2-+NO3-+H2O和NO+NO2+2OH﹣===□　　+H2O（配平該方程式）。______________

（3）向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀HNO3500 mL，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體只有NO。固體完全溶解后，在所得溶液（金屬陽離子只有Cu2+）中加入1 L 1 mol·L-1的NaOH溶液使金屬離子恰好完全沉淀，此時溶液呈中性，所得沉淀質(zhì)量為39.2 g。

①Cu與稀HNO3反應(yīng)的離子方程式為__。

②Cu與Cu2O 的物質(zhì)的量之比為__。

③HNO3的物質(zhì)的量濃度為__mol·L-1。

（4）有H2SO4和HNO3的混合溶液20 mL，加入0.25 molL﹣1Ba（OH）2溶液時，生成沉淀的質(zhì)量w（g）和Ba（OH）2溶液的體積V（mL）的關(guān)系如圖所示（C 點混合液呈中性）。則原混合液中H2SO4的物質(zhì)的量濃度為__mol·L-1，HNO3的物質(zhì)的量濃度為__mol·L-1。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】海冰是海水凍結(jié)而成的咸水冰，海水凍結(jié)時，部分來不及流走的鹽分(設(shè)以NaCl為主)以鹵汁的形式被包裹在冰晶之間，形成“鹽泡”，其大致結(jié)構(gòu)如圖所示，若海冰的冰齡達到1年以上，則融化后的水為淡水。下列敘述正確的是

A.海冰內(nèi)層“鹽泡”越少，密度越大

B.海冰冰齡越短，內(nèi)層的“鹽泡”越少

C.每含1mol H2O的海冰內(nèi)就有2×l0-5 NA個NaCl分子(NA為阿伏加德羅常數(shù))

D.海冰內(nèi)層NaCl的濃度約為l0-3 mol/L(設(shè)冰的密度為0.9 g.cm-3)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某化學(xué)興趣小組設(shè)計裝置，進行實驗探究KMnO4與濃鹽酸的反應(yīng)。

[實驗1]設(shè)計如圖1所示裝置，并驗證氯氣的漂白性。

(1)高錳酸鉀與濃鹽酸的反應(yīng)中，濃鹽酸表現(xiàn)出的性質(zhì)是_________；若實驗中產(chǎn)生2.24 L(標準狀況)Cl2，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為___________。

(2)利用裝置C驗證氯氣是否具有漂白性，則裝置中I、II、III處依次放入的物質(zhì)可能是__________________。

[實驗2]設(shè)計如圖2所示裝置，左側(cè)燒杯中加入100 mL由2.00 mol·L－1 KMnO4和6 mol·L－1 H2SO4組成的混合溶液，右側(cè)燒杯中加入100 mL 5.00 mol·L－1 BaCl2溶液，鹽橋選擇KNO3瓊脂。

(3)若用98%的濃硫酸(密度為1.84 g·cm－3)配制500 mL 6 mol·L－1的稀硫酸時，除了需用到玻璃棒、燒杯、量筒之外，還必須用到的玻璃儀器為____________；下列操作會導(dǎo)致所配溶液濃度偏小的是____________(填字母)。

A.容量瓶內(nèi)壁附有水珠卻未干燥處理 B.加水定容時俯視刻度線

C.顛倒搖勻后發(fā)現(xiàn)凹液面低于刻度線又加水補足 D.稀釋過程中有少量液體濺出燒杯外

(4)左側(cè)燒杯中石墨電極上的電極反應(yīng)式為________________________________；鹽橋中的K＋移向____________ (填“左”或“右”)側(cè)燒杯的溶液中。

(5)實驗發(fā)現(xiàn)，其他條件不變，改用10.0 mol·L－1 H2SO4時，生成氯氣的速率比使用6 mol·L－1 H2SO4時快且產(chǎn)生的氣體體積更大，其可能的原因是______________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)，以C4H10為燃料，該電池工作原理如圖。下列說法正確的是（ ）

A.a為,b為

B.在熔融電解質(zhì)中,向正極移動

C.此電池在常溫時也能工作

D.通入丁烷的一極是負極,電極反應(yīng)式為

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