【題目】蛇紋石礦可以看作由MgO、、和組成。某實驗小組設(shè)計如下流程欲分別制得單質(zhì)Al、Fe、Mg和Si。
有關(guān)氫氧化物沉淀的pH見下表:
金屬陽離子 | 氫氧化物開始沉淀時的pH | 氫氧化物完全沉淀時的pH |
1.9 | 3.2 | |
| 9.4 | 11.6 |
(1)蛇紋石中所含的氧、鎂、硫、鋁這幾種元素的簡單離子的半徑由小到大的順序_____,濾液A中含有的陽離子有 _________。
(2)硅元素在周期表中的位置______,二氧化碳的電子式___________。
(3)操作②中反應(yīng)的化學方程式為 ____,操作④中生成沉淀G的離子方程式為 _____。
(4)操作⑤中調(diào)節(jié)pH到時,可以用到的試劑填序號____________。
a、NaOH b、氨水 c、MgO d、Mg(OH)2
(5)從濾液H制取金屬Mg的流程如下:
流程中冶煉鎂的方法是__________,在干燥的HCl氣流中加熱MgCl2·6H2O制取無水氯化鎂的原因是__________。
【答案】Al3+<Mg2+<O2—<S2— Fe3+、Al3+、Mg2+、H+ 第三周期ⅣA族 2C+SiO2 Si+2CO↑ AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 電解法 抑制氯化鎂水解、帶走水蒸氣
【解析】
依據(jù)流程圖可得,蛇紋石加過量鹽酸溶解,MgO、Fe2O3、Al2O3和HCl反應(yīng)溶解,SiO2不與鹽酸反應(yīng),以沉淀的形式除去,過濾,濾液A中含有的陽離子有Fe3+、Al3+、Mg2+、H+;向濾液中加入過量氫氧化鈉溶液,鎂離子、鐵離子和鋁離子都和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化物沉淀,氫氧化鎂、氫氧化鐵不溶于氫氧化鈉溶液中,但氫氧化鋁易溶于氫氧化鈉溶液中生成偏鋁酸根離子,過濾,沉淀D為氫氧化鎂、氫氧化鐵沉淀,濾液E中含有過量的氫氧化鈉和偏鋁酸鈉;向濾液中通入過量二氧化碳,偏鋁酸根離子和二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉,過濾,沉淀G為氫氧化鋁,灼燒氫氧化鋁,氫氧化鋁分解生成氧化鋁,電解熔融氧化鋁制得單質(zhì)鋁;向沉淀G中加入過量鹽酸,氫氧化鎂、氫氧化鐵沉淀溶解得到含有氯化鎂和氯化鐵溶液,調(diào)節(jié)溶液pH到5—6,三價鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,過濾,得到氫氧化鐵膠體,濾液中含有過量鹽酸和氯化鎂。
(1)硫離子核外有三層電子層,半徑最大,氧離子、鎂離子、鋁離子核外電子排布相同,所以核電荷數(shù)越大,半徑越小,氧、鎂、硫、鋁這幾種元素的簡單離子的半徑由小到大的順序Al3+<Mg2+<O2—<S2—,濾液A中含有的陽離子有Fe3+、Al3+、Mg2+、H+,故答案為:Al3+<Mg2+<O2—<S2—;Fe3+、Al3+、Mg2+、H+;
(2)硅元素的原子序數(shù)為14,位于元素周期表第三周期ⅣA族,二氧化碳為共價化合物,電子式為,故答案為:第三周期ⅣA族;;
(3)操作②中涉及的反應(yīng)為二氧化硅與碳在高溫條件下反應(yīng)生成硅和一氧化碳,反應(yīng)的化學方程式為:2C+SiO2 Si+2CO↑,操作④中生成沉淀G的反應(yīng)為偏鋁酸根離子和二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉,反應(yīng)的離子方程式為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故答案為:2C+SiO2 Si+2CO↑;AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)操作⑤中加入的物質(zhì)能和鹽酸反應(yīng),且不引進新的雜質(zhì),氧化鎂、氫氧化鎂難溶于水,但能與酸反應(yīng),可起調(diào)節(jié)pH作用,故應(yīng)該選擇cd,故答案為:cd;
(5)鎂是活潑金屬,應(yīng)采用電解其熔融鹽的方法冶煉,所以工業(yè)上用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂,鎂離子易水解生成氫氧化鎂和氫離子,在氯化氫氣流中加熱該固體時,氫離子濃度增大,抑制鎂離子水解生成氫氧化鎂,并帶走水分,故答案為:電解;抑制氯化鎂水解、帶走水蒸氣。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以菱鐵礦(主要成分是碳酸亞鐵FeCO3)為原料制取鐵的流程如圖:
(1)“浸取”時通常將菱鐵礦石進行粉碎,其目的是__________(填“加快”或“減慢”)反應(yīng)速率,寫出浸取過程中的化學反應(yīng)方程式:____________________________。
(2)“氧化”和“沉淀”是將“浸取”過程中產(chǎn)生的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,則操作①的名稱為____________(填“蒸發(fā)”或“過濾”)。
(3)利用金屬活動性的不同,可以采取不同的冶煉方法,其中上述過程中的②屬于______(填“熱還原法”或“電解法”)。
(4)氨水由氨氣溶于水制備,工業(yè)合成氨氣反應(yīng)方程式為:N2+3H22NH3。現(xiàn)在2 L容積不變的容器中,通入0.8 mol H2和0.4 mol N2,3 min后生成了0.12 mol NH3 ,用NH3表示該反應(yīng)的速率v(NH3)=_____________molL-1min-1。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】草酸是一種重要的化工原料。某學習小組為探究草酸的性質(zhì),查閱了有關(guān)資料,草酸的部分性質(zhì)如下表:
物質(zhì) | 性質(zhì) |
| 易溶于水和乙醇,微溶于乙醚,不溶于苯和氯仿。 熔點為,時開始升華,時開始分解。 有毒,具有腐蝕性,二元弱酸。 草酸與濃硫酸混合加熱產(chǎn)生、CO和。 草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物。 |
實驗Ⅰ:根據(jù)圖提供的儀器和試劑,設(shè)計實驗證明草酸的受熱分解產(chǎn)物中含有和部分夾持儀器和加熱裝置省略
(1)儀器a的名稱是_____________。
(2)各裝置的正確連接順序為裝置可重復(fù)使用________________________________尾氣處理。________________
(3)用圖中裝置C的作用是____________________________。
(4)連接好裝置進行的實驗時,要先加熱________填“A”“B”“C”“D”“E”或“F”裝置,能證明分解產(chǎn)物中有CO的實驗依據(jù)是___________________。
(5)某同學查閱資料發(fā)現(xiàn),用氯化鈀磷鉬酸溶液可檢驗一氧化碳。一氧化碳與氯化鈀溶液反應(yīng),生成了黑色的金屬鈀固體,反應(yīng)的化學方程式是___________________________。
實驗 Ⅱ:草酸與甲醇在濃硫酸存在下酯化生成草酸二甲酯。反應(yīng)為。在裝有攪拌器、分水器的反應(yīng)瓶中,加入草酸,無水甲醇,苯,濃硫酸,攪拌下加熱回流共沸脫水20小時,后轉(zhuǎn)移到燒杯中冷卻,按如圖所示流程提純。
(6)提純過程中用的碳酸鈉溶液洗滌的作用是__________________________。
流程中純化的方法為________________。
產(chǎn)率為____________精確到。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】600℃時,在 2 L 的恒容密閉容器中充入一定量的 CO 和 H2O,發(fā)生反應(yīng): CO (g)+H2O (g) CO2(g)+H2 (g)。反應(yīng)過程中的部分數(shù)據(jù)如下表所示:
下列說法正確的是
A.0~5 min 用 CO 表示的平均反應(yīng)速率為 0.08mol·L1·min1
B.該反應(yīng)在 10 min 后才達到平衡
C.溫度升高至 800℃時,反應(yīng)平衡常數(shù)為 0.64,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
D.保持其他條件不變,起始時向容器中充入 0.60 molCO 和 1.20 molH2O,達到平衡時 n(CO2)=0.4mol
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。三氯硅烷(SiHCl3)還原法是目前工業(yè)制高純度硅的主要方法,生產(chǎn)過程如下圖:
根據(jù)題意完成下列備題:
(1)硅在元素周期表的位置____________,其最外層有____________種能量不同的電子。
(2)硅的氣態(tài)氫化物為SiH4,其空間構(gòu)型為____________;三氯硅烷中某些元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性________________________填化學式。
(3)寫出三氯硅烷與氫氣反應(yīng)的化學反應(yīng)方程式:____________。
(4)自然界中硅酸鹽種類多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,通常用二氧化硅和金屬氧化物的形式來表示其組成。如正長石(KAlSi3O8),氧化物形式為:____________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,采用肼(N2H4)燃料電池為電源,用離子交換膜控制電解液中c(OH-)制備納米Cu2O,其裝置如圖甲、乙。
(1)上述裝置中D電極應(yīng)連接肼燃料電池的________極(填“A”或“B”),該電解池中離子交換膜為________離子交換膜(填“陰”或“陽”)。
(2)該電解池的陽極反應(yīng)式為________________________________________,
肼燃料電池中A極發(fā)生的電極反應(yīng)為____________________________。
(3)當反應(yīng)生成14.4 g Cu2O時,至少需要肼________ mol。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】是一種常用的還原劑、媒染劑。某化學實驗小組在實驗室里用如下兩種方法來制備無水。有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下:
C6H5Cl(氯苯) | C6H4Cl2(二氯苯) | FeCl3 | FeCl2 | |
溶解性 | 不溶于水,易溶于苯、乙醇 | 不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯,易溶于乙醇,易吸水 | ||
熔點/℃ | -45 | 53 | 易升華 | |
沸點/℃ | 132 | 173 | —— | —— |
(1)用還原無水制取。有關(guān)裝置如圖1所示:
還原無水制取的化學方程式為________________________。
中盛放的試劑是________,按氣流由左到右的方向,上述儀器的連接順序為________填母,裝置可多次使用。
該制備裝置的缺點為________________________________。
(2)利用反應(yīng),制取無水并測定的轉(zhuǎn)化率。按圖2裝置,在三頸燒瓶中放入無水氯化鐵和過量的氯苯,控制反應(yīng)溫度在一定范圍加熱3h,冷卻、分離提純得到粗產(chǎn)品。
儀器a的作用是________________________。
反應(yīng)結(jié)束后,冷卻實驗裝置A,將三頸燒瓶內(nèi)物質(zhì)倒出,經(jīng)過濾、洗滌、干燥后,得到粗產(chǎn)品。洗滌所用的試劑可以是________填名稱,回收濾液中的操作方法是________。
在反應(yīng)開始之前先通一段時間的目的是________________,在反應(yīng)完成后繼續(xù)通一段時間的作用是________________________________。
反應(yīng)后將錐形瓶中溶液配成250mL,量取所配溶液,用溶液滴定,重復(fù)上述操作3次,達到滴定終點時消耗NaOH溶液的體積分別為、、,則氯化鐵的轉(zhuǎn)化率為________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】由徐光憲院士發(fā)起,院士學子同創(chuàng)的《分子共和國》科普讀物最近出版了,全書形象生動地訴說了BF3、TiO2、CH3COOH、CO2、NO、二茂鐵、NH3、HCN、H2S、O3、異戊二烯和萜等眾多“分子共和國”中的明星。
(1)寫出Fe2+的核外電子排布式________________________________。
(2)下列說法正確的是________。
a.H2S、O3分子都是直線形
b.BF3和NH3均為三角錐形
c.CO2、HCN分子的結(jié)構(gòu)式分別是O=C=O、H—C≡N
d.CH3COOH分子中碳原子的雜化方式有:sp2、sp3
(3)TiO2的天然晶體中,最穩(wěn)定的一種晶體結(jié)構(gòu)如圖, 白球表示________原子。
(4)乙酸()熔沸點很高,是由于存在以分子間氫鍵締合的二聚體(含一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)),請畫出該二聚體的結(jié)構(gòu):_________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在一定條件下,使H2和O2的混合氣體26g充分發(fā)生反應(yīng),所得產(chǎn)物在適當溫度下跟足量的固體Na2O2反應(yīng),使固體增重2g。原混合氣體中H2和O2的物質(zhì)的量之比為( 。
A.1:10B.9:1C.4:1D.4:3
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com