【題目】某校課外探究小組欲在實驗室條件下制取少量純凈的無水氯化鋁。查閱到以下資料:鋁是銀白色金屬,熔點660.4℃,沸點2467℃;無水氯化鋁是白色晶體,易吸收水分,常壓下在177.8℃升華,遇潮濕空氣即產生大量白霧。用于有機合成和石油工業(yè)的催化劑,以及用于處理潤滑油等。他們設計了以下裝置,請結合題意回答問題:
(1)A裝置中發(fā)生反應的化學方程式為:_________________________________。
(2)裝置B的作用是 ______________ ,裝置C中所盛試劑為_______________ 。.
(3)請在標記為F的實線方框內畫出合適的裝置__________。
(4)工業(yè)上制備金屬Al,用電解熔融的Al2O3,而不使用熔融的AlCl3的原因是_______。
(5)AlCl3遇潮濕空氣立即產生大量白霧的原因是(結合化學方程式說明)_________。
(6)有同學認為該裝置有不足之處,存在安全隱患。若你同意他的觀點,請指出其不足之處______________________________________________________。
(7)反應后D得到氯化鋁與鋁粉的混合物,設計方案分離出純凈的氯化鋁(簡述分離原理和操作)_____________________________________________。
【答案】 MnO2+4HCl(濃) Cl2↑+MnCl2+2H2O 除去Cl2中的HCl氣體 濃H2SO4 AlCl3是共價化合物,在熔融狀態(tài)下不能電離出離子,不能導電,無法電解 AlCl3遇水水解,發(fā)生如下反應:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,產生的HCl氣體在空氣中形成酸鹽小液滴 連接D和E的導氣管太細,生成的無水AlCl3易凝固導致導氣管堵塞 鋁的熔沸點高,氯化鋁在177.8℃升華,所以利用加熱升華后再凝華的方法得到純凈的氯化鋁
【解析】本題考查實驗方案設計與評價,(1)裝置A是制備氯氣,反應方程式為MnO2+4HCl(濃) Cl2↑+MnCl2+2H2O;(2)裝置A中制備的氯氣中含有HCl和H2O(g),HCl能與Al反應生成AlCl3和H2,容易發(fā)生危險,因此必須除去,裝置B的作用是除去氯氣中的HCl,根據(jù)信息,AlCl3易吸收水分,因此必須除去水蒸氣,因此裝置C的作用是除去氯氣中的水蒸氣,裝置C中盛放濃硫酸;(3)氯氣有毒,必須進行尾氣處理,因此后面有尾氣處理裝置,一般用堿液吸收,又因為AlCl3易吸收水,發(fā)生水解,因此要防止堿液中的水蒸氣進入E裝置,因此還需要一個干燥裝置,裝置圖為:;(4)AlCl3屬于分子晶體,熔融狀態(tài)下不導電,因此工業(yè)上常電解氧化鋁冶煉鋁單質;(5)AlCl3遇到潮濕空氣產生大量白霧,發(fā)生水解反應,AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,氯化氫氣體在空氣中形成小液滴;(6)AlCl3易升華,遇冷凝結成固體,容易堵塞導管,即連接裝置D和E的導管太細;(7)鋁的熔點高,AlCl3熔點低,易升華,因此加熱使AlCl3升華,然后讓其凝華,得到純凈的氯化鋁。
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【題目】下列試劑保存或者盛放方法正確的是( )
A. 濃硝酸盛放在銅質器皿中 B. NaOH溶液保存在帶橡膠塞的試劑瓶中
C. 稀硝酸盛放在鐵質器皿中 D. 鋅粒保存在細口玻璃瓶中
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【題目】某酸性廢液含有H+、Fe3+、Ni2+、、NO3-、F-和Cr2O72-等。下圖是該廢液的綜合利用工藝流程:(假設:F-與金屬離子的綜合反應不影響其他反應和計算)
己知:
① 金屬離子開始沉淀和沉淀完全時的pH:
Fe3+ | Ni2+ | Cr3+ | |
開始沉淀 | 1.5 | 6.7 | 4.0 |
沉淀完全 | 3.4 | 9.5 | 6.9 |
② Ni2+與足量氨水的反應為:Ni2++6NH3[Ni(NH3)6]2+
(l)濾液1 的主要成份為:_________。
(2)請寫出“轉化”時NaHSO3與Cr2O72-發(fā)生反應的離子方程式_________。
(3)試劑X可以是足量氨水,還可以是:_________。
A.NaOH B. Ni(OH)2 C. NiO D. Fe2O3
(4)寫出Cr(OH)3在水中的電離方程式_________。
(5)已知[Ni(NH3)6]2+為難電離的絡合離子,則“沉鎳”的離子方程式為:_________。
(6)請寫出Cr3+與酸性高錳酸鉀發(fā)生反應的離子方程式_________。
(7)經檢測,最后的殘液中c(Ca2+)=1.0×10-5mol/L,則殘液中F-濃度為______mg/L, ______ (填“符合”或“不符合”)排放標準[己知Ksp(CaF2)=4×l0-11,國家排放標準要求氟離子濃度小于10 mg/L]。
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【題目】物質俗名與對應化學式相匹配的一組是( 。
A. 燒堿﹣﹣Na2CO3 B. 純堿﹣﹣NaHCO3
C. 熟石灰﹣﹣Ca(OH)2 D. 小蘇打﹣﹣NaOH
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【題目】下列關于濃硫酸的敘述正確的是( )
A. 濃硫酸具有吸水性,因而可使蔗糖炭化
B. 濃硫酸與鐵加熱后發(fā)生反應,生成的氣體可能是混合物
C. 濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氨氣、氫氣等氣體
D. 濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬鈍化,故無化學反應發(fā)生
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【題目】納米磁性流體材料廣泛應用于減震、醫(yī)療器械、聲音調節(jié)等高科技領域。下圖是制備納米Fe3O4磁流體的兩種流程:
(1)分析流程圖中的兩種流程,其中______(填“流程1”、“流程2”)所有反應不涉及氧化還原反應。步驟①反應的離子方程式為____________。
(2)步驟②保持50℃ 的方法是_____________。
(3)步驟③中加入的H2O2電子式是_______,步驟③制備Fe3O4磁流體的化學方程式為_______。
(4)流程2中FeCl3和FeCl2制備Fe3O4磁流體,理論上FeCl3和FeCl2物質的量之比為_____。己知沉淀B為四氧化三鐵.步驟⑤中操作a具體的步驟是____________。
(5)利用K2Cr2O7可測定Fe3O4磁流體中的Fe2+含量。若Fe3O4磁流體與K2Cr2O7充分反應消耗了0.01mol·L -1的K2Cr2O7標準溶液100mL,則磁流體中含有Fe2+的物質的量為______mol。
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【題目】氮氣和氮的化合物在工農業(yè)上生產、生活中有重要的用途。
(1)N2在空氣中含量約78%,其性質穩(wěn)定,可作保護氣,常溫下不與O2發(fā)生反應,但在閃電或者高溫條件下可發(fā)生反應,標準裝況下11.2L氮氣與氧氣反應吸收90kJ熱量。
①寫出N2與O2在放電條件下的熱化學反應方程式_________。
② 根據(jù)NO的性質,收集NO氣體的正確方法是_______。(填“排水法”、“向上排空氣法”或“向下排空氣法”)
(2)為探究NH3的還原性,某實驗小組設計了如下實驗裝置,其中A為NH3的制取裝置。
①下面是實驗室制取NH3的裝置和選用的試劑,其中不合理的是(____)
②選取合理的NH3的制取裝置,小組開始實驗,并發(fā)現(xiàn)了如下現(xiàn)象,同時小組對現(xiàn)象進行了討論并得出了相應的結論:
序號 | 現(xiàn)象 | 結論 |
I | B裝置中黑色氧化銅變?yōu)榧t色 | 反應生成了Cu或Cu2O |
II | C裝置中無水CuSO4變藍 | 反應生成了H2O |
III | E裝置中收集到無色無味氣體 | 反應生成了N2 |
分析上面的實驗現(xiàn)象及結論,其中不合理的是______(填序號),原因是________。
(3)亞硝酸鹽既有氧化性、又有還原性,常見的亞硝酸鹽均有毒,但NaNO2是一種食品添加劑,使用時必須嚴格控制其用量。
在酸性溶液中,NaNO2能使淀粉-KI溶液變藍色(同時得到一種常見的氣體化合物),也能使酸性KMnO4溶液褪色,則前者反應過程中消耗的氧化劑與生成的氧化產物物質的量之比為_______,后者反應的離子方程式為__________。
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【題目】NaCl是一種化工原料,可以制備一系列物質(見圖)。下列說法不正確的是
A. 電解熔融氯化鈉和氯化鈉溶液的產物不完全相同
B. 工業(yè)上將Cl2通入Ca(OH)2溶液中制備漂白粉
C. 液氯能用鋼瓶貯存,但潮濕的Cl2與鐵壺發(fā)生反應
D. 右圖中,不是所有反應都有元素的化合價發(fā)生變化
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