【題目】七鋁十二鈣(12CaO·7Al2O3)是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料,用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下:

(1)煅粉主要含MgO和 ,用適量的NH4NO3溶液浸取煅粉后,鎂化合物幾乎不溶, 若溶液I中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,則溶液pH大于Mg(OH)2的Ksp=5×10-12);該工藝中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是 。

(2)濾液I中的陰離子有 (忽略雜質(zhì)成分的影響);若濾液I中僅通入CO2,會(huì)生成 ,從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。

(3)用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜,反應(yīng)的離子方程式為 。

(4)電解制備Al(OH)3時(shí),電極分別為Al片和石墨,電解總反應(yīng)方程式為

(5)一種可超快充電的新型鋁電池,充放電時(shí)AlCl4和Al2Cl7兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化,其它離子不參與電極反應(yīng),放電時(shí)負(fù)極Al的電極反應(yīng)式為 。

【答案】(1)CaO;11;加入(NH4)2SO4會(huì)生成CaSO4微溶物,在過濾時(shí)會(huì)被除去,造成生成的CaCO3減少。(2)NO3、OH;Ca(HCO3)2

(3)2OH+Al2O3=2AlO2+H2O

(4)2Al+6H20 2Al(OH)3↓+3H2

(5)Al-3e+7 AlCl4=4 Al2Cl7

【解析】(1)煅燒時(shí)CaCO3會(huì)發(fā)生分解生成CaOCO2;煅燒MgCO3分解生成MgOCO2;故煅粉主要含MgOCaO;Ksp= c(Mg2+)c2(OH),5×10-12=5×10-6 ×c2(OH),c(OH)= 10-3mol·L-1, pH=11。由于溶液I中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,所以溶液pH大于11;不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3的原因是加入(NH4)2SO4會(huì)生成CaSO4微溶物,在過濾時(shí)會(huì)被除去,從而造成生成的CaCO3減少。(2)從流程中看出NO3沒有被除去,故濾液I中的陰離子有NO3,CaO溶于水生成Ca(OH)2,故溶液中還有OH;若濾液I中僅通入CO2,過量的CO2會(huì)與CaCO3生成Ca(HCO3)2 從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低。(3)Al表面的氧化膜的成分是Al2O3,該物質(zhì)是兩性氧化物,NaOH可以與之發(fā)生反應(yīng)。NaOH溶液與Al2O3反應(yīng)的離子方程式為:2OH+Al2O3=2AlO2+H2O;(4)電解制備Al(OH)3時(shí),電極分別為Al片和石墨,Al作陽極,石墨作陰極。Al在陽極放電,溶液中的H+在陰極放電,破壞了水的電離平衡,使的溶液中的OH濃度增大,與產(chǎn)生的Al3+結(jié)合生成Al(OH)3,總反應(yīng)方程式為:2Al+6H2O 2Al(OH)3↓+3H2↑。(5)根據(jù)題意,充電和放電時(shí)AlCl4和Al2Cl7兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化,放電時(shí)負(fù)極Al失去電子變?yōu)锳l3+,與溶液中的AlCl4結(jié)合,發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的Al2Cl7電極反應(yīng)式為:Al-3e+7 AlCl4=4 Al2Cl7

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】氨氣是重要的化工原料

(1)已知: N2(g)+O2(g)= 2NO(g) H = +180.5kJ·mol-1

4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g) H = -905kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) H = -483.6kJ·mol-1

寫出氨氣在高溫高壓催化劑條件下生成氮?dú)夂蜌錃獾臒峄瘜W(xué)方程式:

;如果在1L密閉容器中,3mol NH3 等溫條件下充分反應(yīng),2min后達(dá)到平衡,平衡時(shí)的反應(yīng)熱為92.4kJ ,則在這段時(shí)間內(nèi)v(H2)= ;保持溫度不變,將起始NH3的物質(zhì)的量調(diào)整為8mol,平衡時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為 。

(2)一定條件下,某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)。在一定體積的密閉容器中,為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),下列措施中可采用的是 (填字母代號(hào))。

A.增大壓強(qiáng) B.適當(dāng)升高溫度 C.增大O2的濃度 D.選擇高效催化劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在反應(yīng)3S+6KOH===2K2S+K2SO3+3H2O中,被氧化的硫與被還原的硫的物質(zhì)的量之比為(  )

A. 2:1 B. 1:3 C. 3:1 D. 1:2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是一種應(yīng)用廣泛的鋰電池,LiPF6是電解質(zhì),SO(CH3)2是溶劑,反應(yīng)原理是4Li+FeS2===Fe+2Li2S。下列說法不正確的是( )

A. 可以用水代替SO(CH3)2做溶劑

B. 電子移動(dòng)方向是由a極流向b極

C. 該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

D. b極反應(yīng)式為FeS2+4Li+4e===Fe+2Li2S

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】I.炒過菜的鐵鍋為及時(shí)洗凈,不久便會(huì)因腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。請(qǐng)回答:

(1)鐵鍋的銹蝕是 腐蝕(填“析氫“或“吸氧”)。

(2)寫出鐵鍋腐蝕時(shí)正極的電極反應(yīng)式:

II.某同學(xué)用碳棒、銅棒和稀硫酸為原材料,實(shí)現(xiàn)了在通常條件下不能發(fā)生的反應(yīng):Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2↑。請(qǐng)畫出能夠?qū)嶒?yàn)這一反應(yīng)的裝置圖。

②某同學(xué)在做一定條件下銅與稀硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),看到碳棒上有氣泡產(chǎn)生,但銅棒卻沒有被腐蝕。請(qǐng)你分析其原因:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】軟錳礦(主要成分MnO2,雜質(zhì)金屬元素Fe、Al、Mg等)的水懸濁液與煙氣中SO2反應(yīng)可制備MnSO4·H2O ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:MnO2+SO2=MnSO4

(1)質(zhì)量為17.40g純凈MnO2最多能氧化_____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO2。

(2)已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1時(shí)Mn(OH)2開始沉淀。室溫下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其濃度小于1×10-6mol·L-1),需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為________。

(3)右圖可以看出,從MnSO4和MgSO4混合溶液中結(jié)晶MnSO4·H2O晶體,需

控制結(jié)晶溫度范圍為_______。

(4)準(zhǔn)確稱取0.1710gMnSO4·H2O樣品置于錐形瓶中,加入適量H2PO4和NH4NO3溶液,加熱使Mn2+全部氧化成Mn3+,用c(Fe2+)=0.0500mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(滴定過程中Mn3+被還原為Mn2+),消耗Fe2+溶液20.00mL。計(jì)算MnSO4·H2O樣品的純度(請(qǐng)給出計(jì)算過程)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在醋酸的下列性質(zhì)中,可以證明它是弱電解質(zhì)的是 ( )

A. 1mol/L的醋酸溶液中H+濃度約為10-3mol/L B. 醋酸能與水以任意比互溶

C. 10mL 1mol/L的醋酸恰好與10mL 1mol/L NaOH溶液完全反應(yīng) D. 醋酸的導(dǎo)電性比強(qiáng)酸溶液弱

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】 酸性鋅錳干電池是一種一次電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物,該電池在放電過程產(chǎn)生MnOOH,回收處理該廢電池可得到多種化工原料,有關(guān)數(shù)據(jù)下表所示:

溶解度/(g/100g水)

溫度/℃

化合物

0

20

40

60

80

100

NH4Cl

29.3

37.2

45.8

55.3

65.6

77.3

ZnCl2

343

395

452

488

541

614

化合物

Zn(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Ksp近似值

10-17

10-17

10-39

回答下列問題:

(1)該電池的正極反應(yīng)式為 ,電池反應(yīng)的離子方程式為

(2)維持電流強(qiáng)度為0.5A,電池工作五分鐘,理論上消耗Zn g。(已經(jīng)F=96500C/mol)(3)廢電池糊狀填充物加水處理后,過濾,濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通過____分離回收;濾渣的主要成分是MnO2、______和 ,欲從中得到較純的MnO2,最簡(jiǎn)便的方法是 ,其原理是 。

(4)用廢電池的鋅皮制備ZnSO4·7H2O的過程中,需去除少量雜質(zhì)鐵,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,鐵變?yōu)開____,加堿調(diào)節(jié)至pH為 時(shí),鐵剛好完全沉淀(離子濃度小于1×10-5mol/L時(shí),即可認(rèn)為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿調(diào)節(jié)至pH為_____時(shí),鋅開始沉淀(假定Zn2+濃度為0.1mol/L)。若上述過程不加H2O2后果是 ,原因是 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋅是一種應(yīng)用廣泛的金屬,目前工業(yè)上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅。某含鋅礦的主要成分為ZnS(還含少量FeS等其他成分),以其為原料冶煉鋅的工藝流程如圖所示:

回答下列問題:

(1)硫化鋅精礦的焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中進(jìn)行,所產(chǎn)生焙砂的主要成分的化學(xué)式為____。

(2)焙燒過程中產(chǎn)生的含塵煙氣可凈化制酸,該酸可用于后續(xù)的_______操作.

(3)浸出液“凈化”過程中加入的主要物質(zhì)為________,其作用是__________________。

(4)電解沉積過程中的陰極采用鋁板,陽極采用Pb-Ag合金惰性電極,陽極逸出的氣體_。

(5)改進(jìn)的鋅冶煉工藝,采用了“氧壓酸浸”的全濕法流程,既省略了易導(dǎo)致空氣污染的焙燒過程,又可獲得一種有工業(yè)價(jià)值的非金屬單質(zhì)。“氧壓酸浸”中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為___________________。

(6)我國(guó)古代曾采用“火法”工藝冶煉鋅。明代宋應(yīng)星著的《天工開物》中有關(guān)于 “升煉倭鉛”的記載:“爐甘石十斤,裝載入一泥罐內(nèi),……,然后逐層用煤炭餅墊盛,其底鋪薪,發(fā)火煅紅,……,冷淀,毀罐取出,……,即倭鉛也!痹摕掍\工藝過程主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。(注:爐甘石的主要成分為碳酸鋅,倭鉛是指金屬鋅)

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