【題目】明礬石的主要成分是K2SO4Al2(SO4)32Al2O36H2O,還含有雜質(zhì)Fe2O3 . 利用明礬石來制取純凈的Al2O3、K2FeO4和H2SO4的工藝流程如圖所示.
請回答下列問題:
(1)焙燒爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2(SO4) 2Al2O3+6SO2↑+3O2↑,若生成102gAl2O3 , 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為 .
(2)生成沉淀I的離子方程式為 , 沉淀II的化學(xué)式為 .
(3)溶液經(jīng)加硫酸調(diào)節(jié)pH后,過濾,洗滌,可得沉淀I,證明沉淀I已洗滌干凈的實驗操作和現(xiàn)象是
(4)寫出Cl2將沉淀Ⅱ氧化為K2FeO4的化學(xué)方程式: .
(5)從濾液中得到K2SO4晶體的方法是 .
(6)K2FeO4也可以鐵為電極,通過電解濃的KOH溶液來制取,寫出電解法制取K2FeO4的陽極反應(yīng)式: .
【答案】
(1)3.612×1024或6NA
(2)AlO2﹣+H++H2O=Al(OH)3↓;Fe(OH)3
(3)取最后一次洗滌液少許于試管中,滴加BaCl2溶液,若無色白色沉淀生成,則已洗干凈
(4)2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O
(5)蒸發(fā)結(jié)晶
(6)Fe+8OH﹣﹣6e﹣=FeO42﹣+4H2O
【解析】解:利用明礬石(主要成分是K2SO4Al2(SO4)32Al2O36H2O,此外還含有少量Fe2O3雜質(zhì))制備Al2O3、K2FeO4和H2SO4的工藝流程:明礬脫水后主要成分是K2SO4Al2(SO4)32Al2O3 , “焙燒”Al2(SO4)3中+6價降低為SO2中+4價,Al2(SO4)3是氧化劑,硫單質(zhì)為還原劑,發(fā)生2Al2(SO4)3+3S Al2O3+9SO2 , 熟料溶解為氧化鋁與氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鉀,離子方程式為Al2O3+2OH﹣=2AlO2﹣+H2O,熟料溶解所得的溶液中含有K+、SO42﹣、AlO2﹣、OH﹣等,加硫酸調(diào)PH值,AlO2﹣轉(zhuǎn)化為Al(OH)3 , 灼燒生成Al2O3 , 母液中離子主要有K+、SO42﹣ , 含有溶質(zhì)為K2SO4 , 濾渣為Fe2O3 , 加硫酸Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,X為Fe2(SO4)3 , 加氫氧化鉀Fe2(SO4)3+6KOH=2Fe(OH)3↓+3K2SO4 , 通入氯氣:2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH═2K2FeO4+6KCl+8H2O,制得K2FeO4 , (1)102gAl2O3的物質(zhì)的量是1mol,即生成1molAl2O3時也生成3mol的二氧化硫,硫酸根離子中S元素的化合價為+6價,二氧化硫中的S元素的化合價為+4價,所以生成3mol的二氧化硫轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是6mol,即3.612×1024或6NA , 所以答案是:3.612×1024或6NA;(2)沉淀I是氫氧化鋁沉淀,明礬石經(jīng)過脫水、焙燒、與氫氧化鉀溶液反應(yīng)后得到的溶液中含有偏鋁酸根離子,加入硫酸生成氫氧化鋁沉淀,離子方程式為AlO2﹣+H++H2O=Al(OH)3↓,沉淀II與氯氣、氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成高鐵酸鉀,所以沉淀II的化學(xué)式為 Fe(OH)3 , 所以答案是:AlO2﹣+H++H2O=Al(OH)3↓;Fe(OH)3;(3)氫氧化鋁是偏鋁酸鉀溶液與硫酸溶液反應(yīng)的產(chǎn)物,所以氫氧化鋁沉淀中可能含有硫酸根離子,證明沉淀是否洗滌干凈即證明洗滌液中是否含有硫酸根離子,證明方法是取最后一次洗滌液少許于試管中,滴加BaCl2溶液,若無色白色沉淀生成,則已洗干凈,所以答案是:取最后一次洗滌液少許于試管中,滴加BaCl2溶液,若無色白色沉淀生成,則已洗干凈;(4)沉淀II與氯氣、氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成高鐵酸鉀,鐵元素化合價升高,氯元素的化合價降低成為氯離子,化學(xué)方程式為2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,所以答案是:2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O;(5)從硫酸鉀溶液中得到硫酸鉀晶體的方法是蒸發(fā)結(jié)晶,所以答案是:蒸發(fā)結(jié)晶;(6)以鐵為電極,電解濃的KOH溶液來制取K2FeO4 , 陽極發(fā)生氧化反應(yīng),K2FeO4中鐵元素的化合價為+6價,所以鐵失6個電子與氫氧根離子結(jié)合生成FeO42﹣ , 電極反應(yīng)式為Fe+8OH﹣﹣6e﹣=FeO42﹣+4H2O,所以答案是:Fe+8OH﹣﹣6e﹣=FeO42﹣+4H2O.
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【題目】以石墨為電極,電解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉).下列說法錯誤的是( )
A. 陰極附近溶液呈紅色 B. 陰極逸出氣體
C. 陽極附近溶液呈藍(lán)色 D. 溶液的pH變小
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【題目】下列說法中正確的是( )
A. 1molN2約含有6.02×1023個氮原子
B. 1mol H2O中含有2mol氫原子和1mol氧原子
C. 鈉的摩爾質(zhì)量就是它的相對原子質(zhì)量
D. 硫酸的摩爾質(zhì)量等于98g
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【題目】下列說法中正確的是
A.食品袋中常放生石灰,能起到抗氧化劑的作用
B.NaHCO3固體可以做干粉滅火劑,金屬鈉著火可以用其來滅火
C.硫酸可用于化肥、醫(yī)藥、農(nóng)藥的生產(chǎn),金屬礦石的處理
D.用于電氣工業(yè)的純銅可由黃鐵礦冶煉直接得到
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【題目】某僅由碳、氫、氧三種元素組成的有機化合物,經(jīng)測定其相對分子質(zhì)量為90。取有機物樣品1.8 g,在純氧中完全燃燒,將產(chǎn)物先后通過濃硫酸和堿石灰,兩者分別增重1.08 g和2.64 g。試求該有機物的分子式。
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【題目】某混合溶液中,含溶質(zhì)X、Y各0.1mol,向其中滴加0.1mol/L的Z溶液,所得沉淀的物質(zhì)的量如下圖,則符合條件的X、Y、Z分別是
A. 偏鋁酸鈉、氯化鋇、硫酸 B. 偏鋁酸鈉、氫氧化鋇、硫酸
C. 氯化鋁、氯化鐵、氫氧化鈉 D. 氯化鋁、氯化鎂、氫氧化鈉
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【題目】有機物 ①CH2OH(CHOH)4CHO、②CH3CH2CH2OH、③CH2=CH—CH2OH、④CH2=CH—COOCH3、⑤CH2=CH—COOH中,既能發(fā)生加成反應(yīng)和酯化反應(yīng),又能發(fā)生氧化反應(yīng)的是 ( )
A.③⑤B.①③⑤C.②④D.①③
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【題目】下列各物質(zhì)中,不能滿足“ ”轉(zhuǎn)化關(guān)系的一組是( )
X | Y | Z | |
A | Si | SiO2 | Na2SiO3 |
B | HNO3 | NO | NO2 |
C | Al2O3 | NaAlO2 | Al(OH)3 |
D | Cu | CuO | CuSO4 |
A.A
B.B
C.C
D.D
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【題目】根據(jù)題意填空
(1)寫出下列具有10個電子的粒子的化學(xué)式:原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖 , 由2個原子組成的分子是、陰離子是 .
(2)X,Y,Z,W為短周期的四種元素,其最高正價依次為+1、+4、+5、+7,核電荷數(shù)按照Y,Z,X,W的順序增大.已知Y與Z的原子次外層的電子數(shù)均為2,W,X的原子次外層的電子數(shù)均為8.
①寫出Y元素的名稱 .
②寫出W元素在周期表中的位置 .
③寫出X的最高價氧化物與Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式 .
④按堿性減弱、酸性增強的順序?qū)懗龈髟刈罡邇r氧化物對應(yīng)水化物的分子式: , , , .
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