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文档简介
1、高考化学铝及其化合物推断题的综合复习一、铝及其化合物1 工业上的许多反应工艺来源于实验室里的简单操作,比如用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁 )制取铝的过程如图:请回答下列问题:( 1)写出铝土矿中加入 naoh 溶液的反应方程式 _。( 2)沉淀 c 的化学式 _,颜色为 _,写出它的一种用途 _。(3)操作 i、操作 ii、操作 iii 的名称为 _,这个过程用到的玻璃仪器有烧杯、_。(4)整个生产过程中,除可以循环使用的物质有 _(写出 3 种,填化学式 ),用此法制取铝的副产品是 _(写出 2 种,填化学式 )。( 5)氧化铝熔点高,氯化铝熔点低,工业上为什么不用熔点较低的氯化铝而用熔点更
2、高的氧化铝为原料电解制铝? _。【答案】 al2 3222 3红棕色作颜料(或炼铁)过滤 漏斗、o +2naoh 2naalo +h ofe o玻璃棒naoh、 cao、 co22 32氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式fe o 、 o存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电离而导电,因此电解铝用氧化铝而不用氯化铝【解析】【分析】铝土矿中含有氧化铝和氧化铁,向铝土矿中加入naoh溶液,发生反应-al2o3+2oh 2alo2+h2o,氧化铁不溶,然后过滤,得到溶液b 为 naoh、 naalo2 混合溶液,沉淀c 为 fe2o3;向溶液 b 中通入co-2-、 2
3、oh-2-+h2o,2,发生反应 2alo2+co2+3h2o=2al(oh)3 +co3+co2=co3然后过滤得到沉淀al(oh)3 和 na2co3 溶液,向溶液中加入cao,发生反应na2co3 +cao+h2o 2naoh+caco3,然后过滤,将 naoh 循环利用;将al(oh)3 加热得到2323得到 al,据此分析解答。al o ,电解熔融al o【详解】(1)根据上面的分析,铝土矿中加入naoh 溶液,氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,反应的化学方程式为al2o3+2naoh 2naalo2+h2o,故答案为: al2o3+2naoh2naalo2+h2 o;(2)根据上述
4、分析,沉淀 c 为 fe2o3,氧化铁为红棕色粉末,俗称铁红,除了用于金属冶炼以外,还可用作顔料,故答案为: fe2o3;红棕色、作颜料 (或炼铁 );(3)实现固体和液体的分离采用过滤法,操作、操作和操作都是过滤操作,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯,故答案为:过滤;漏斗、玻璃棒;(4)煅烧碳酸钙得到 cao 和 co2, b 生成沉淀需要二氧化碳、碳酸钠转化为碳酸钙需要cao,所以 cao 和 co2 能循环利用,溶液 e 中的氢氧化钠也能循环利用;根据流程图和上述分析,操作所得的fe2o3 和电解熔融 al2o3 得到的 o2 为副产品,故答案
5、为:naoh、cao 和 co2; fe2o3 和 o2;(5)氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电离而导电,因此尽管氧化铝熔点高,氯化铝熔点低,工业上电解铝时选用氧化铝而不用氯化铝,故答案为:氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电离而导电,因此电解铝用氧化铝而不用氯化铝。2 氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和h2 的化合物甲和乙。将6.00g 甲加热6.72lh 2 ( 已折算成标准状况) ,甲与水反应也能产
6、生h2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于naoh溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到h2 和另一种单质气体丙,丙在标准状态下的密度为1.25g/l 。请回答下列问题:(1) 甲的化学式是 _;乙的电子式是 _。(2) 甲与水反应的化学方程式是 _ 。(3) 气体丙与金属镁反应的产物是 _( 用化学式表示 ) 。(4) 乙在加热条件下与 cuo反应可生成 cu 和气体丙,写出该反应的化学方程式_。有人提出产物cu 中可能还含有cu2o,请设计实验方案验证之_(已+ 2+知 cu2o+2h=cu+cu +h2o)。【答案】 alh332323 23alh 3ho al( oh) 3hm
7、g n2nh 3cuo3cu n3h o将固体溶于稀硫酸中,如果溶液变蓝,说明产物中含有cu o,222反之则无 cu2 o【解析】【分析】将 6. 00g 甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6. 72 l 的 h2( 已折算成标准状况),甲与水反应也能产生h2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于naoh溶液,因此白色沉淀是aloh,则金属单质是铝,因此甲是alh。化合物乙在催()33化剂存在下可分解得到h2 和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1. 25g l 1 ,则丙的相对分子质量是1. 25 22. 4 28,因此丙是氮气,则乙是氨气nh3,据此解答。【详
8、解】(1)根据以上分析可知甲的化学式是alh3 。乙是氨气,含有共价键的共价化合物,电子式为;(2)甲与水反应生成氢气和氢氧化铝,反应的化学方程式是alh3 3h2o al( oh) 33h2。( 3)氮气与金属镁反应的产物是mg 3n2。( 4)氨气在加热条件下与 cuo 反应可生成 cu 和氮气,根据原子守恒可知该反应的化学方程式为 2nh3 3cuo3cun2 3h2 o。铜与稀硫酸不反应,则根据 cucu2o 2hcu2 h2o 可知 , 要检验产物 cu 中可能还混有 cu2o 可以将固体溶于稀硫酸中,如果溶液变蓝,说明产物中含有 cu2o,反之则无 cu2 o。3 有一无色透明溶液
9、,欲确定是否含有下列离子:na 、mg 2 、 al3 、 fe2、 ba2、 no3 、 so24 、 cl、 so32 、 hco3 ,取该溶液进行以下实验: 取少量待测液,加入几滴石蕊试液,溶液呈红色。 取少量待测液,浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色。 取少量待测液,加入bacl2 溶液,有白色沉淀产生。 取实验 中上层清液滴加agno3 溶液,有白色沉淀产生,此沉淀不溶于稀硝酸。 另取少量原溶液滴加naoh 溶液,有白色沉淀产生,当naoh 过量时,沉淀部分溶解。(1)根据以上实验,溶液中肯定存在的离子是_;肯定不存在的离子是_;尚不能确定的离子
10、是_。(2)写出 中有关反应的离子方程式:_ 。( 3)写出 中沉淀溶解的离子方程式: _ 。(4)实验室检验na一般用焰色反应即可确定,此实验做之前要用_清洗铂丝。2、 al32222、 hco 3、cl【答案】 mg、 no3 、 so4fe、 ba、 so3na3cu 8h2-2 no 3 =3cu 2no 4h2oal(oh) 3+oh = alo 2 +2h2o 稀盐酸【解析】【分析】无色溶液中,有色离子不能存在,氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强碱中,白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银或硫酸钡,在酸性环境下,能和氢离子反应的离子不能共存,根据离子反应的现象以及离子共存的知识加以分析。
11、【详解】因是无色溶液,fe2+是浅绿色,所以不含fe2+;由于滴加几滴石蕊试液,溶液呈红色,证明溶液显酸性,因此溶液中一定没有so32- 、hco3-;待测液浓缩后加入铜片和浓硫酸,加热,有无色气体产生,此无色气体遇空气变成红棕色,说明原溶液中一定含有no3-;取少量待测液,加入bacl2溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定含有42-,故一定so没有 ba2+;由于的上层清液滴中加agno3 溶液,有白色沉淀产生且不溶于稀硝酸,说明含有cl-,但由于中加入了 bacl2 溶液,无法证明原溶液中是否存在cl-; 由于原溶液中加入 naoh 溶液有白色沉淀产生,当naoh 过量时,沉淀部分溶解,则
12、含有 al3+、 mg2+;na+在水溶液里无色,不会参与上述反应,所以无法判断原溶液中是否存在na+;(1) 根据以上分析可知,溶液中一定存在的离子有mg 2+、 al3+、no3- 、so42- ;肯定不存在的离子是 fe2+、 ba2+、 so32-、 hco3-;尚不能确定的离子是na+、 cl-;答案为: mg2+、 al3+、 no3-、 so42-; fe2+、 ba2+、 so32- 、hco3-;na+、 cl-;(2) 中原溶液加入铜片和浓硫酸并加热生成no,离子方程式为: 3cu+8h+ +2no3-=3cu2+2no +4h2o;答案为: 3cu+8h+2no3-=3c
13、u2+2no +4h2o。(3) 中加 naoh 溶液,生成的白色沉淀为mg(oh)2 和 al(oh)3 ,当 naoh 过量时,部分溶解的是 al(oh)33-2-2o;,离子方程式为:al(oh) +oh =alo +2h答案为: al(oh)3-2-2+oh =alo +2h o。(4)溶液里的钠离子是否存在一般用焰色反应来确定,钠离子的焰色反应为黄色,实验之前,为防止杂质的干扰,用稀盐酸先清洗铂丝;答案为:稀盐酸。4 短周期主族元素a、b、 c、 d、 e、g 的原子序数依次增大,在元素周期表中a 的原子半径最小(稀有气体元素除外),b 与 c 相邻且 c 的最外层电子数是次外层的3
14、 倍, c、 d 的最外层电子数之和与g 的最外层电子数相等,e 是地壳中含量最多的金属元素。回答下列问题:( 1) c 在元素周期表中的位置是 _;由 c 和 d 组成既含离子键又含共价键的化合物的电子式 _ 。(2)分别由 c、 d、 e、g 元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序为_(用相应的离子符号表示)。(3)写出实验室中制备g 元素的单质的离子方程式_(4) e 单质能写 d 的最高价氧化物的水化物浓溶液反应放出氢气,反应的离子方程式是:_由上述六种元素中的三种组成的某种盐,是漂白液的主要成分,将该盐溶液滴入硫酸酸化的ki 淀粉溶液中,溶液变为蓝色,则反应的化学方程式为_.gggg
15、2【答案】第二周期第 a 族na : o : o :naclo2naal 3ggggmno 2 4h2clmn22h 2o2al2oh2h 2 o=2alo 2 3h 2cl 2clo-+2i-+2h+=cl-+i2+2h2o【解析】【分析】短周期主族元素a、 b、 c、 d、 e、 g 原子序数依次增大,a 是元素周期表中原子半径最小的元素,则 a 为 h 元素; c 的最外层电子数是次外层的3 倍,原子只能有2 个电子层,最外层电子数为6,故 c 为 o 元素; b 与 c 相邻,且 b 的原子序数较小,故b 为 n 元素; e是地壳中含量最多的金属元素,则e 为 al; c(氧 )、d
16、的最外层电子数之和与g 的最外层电子数相等,则d 原子最外层电子数为1、g 原子最外层电子数为 7,结合原子序数可知 d为 na、 g 为 cl。【详解】(1)c 为氧元素,在元素周期表中的位置是二周期第via 族; c 和 d 组成既含离子键又含共价键的化合物为na2o2,电子式为;(2)c、d、 e、 g 分别为 o、 na、 al、 cl,电子层数越多离子半径越大,电子层数相同核电荷数越小半径越大,则简单离子由大到小的顺序为cl o2naal 3 ;(3)实验室利用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气,离子方程式为:mno 2 4h 2clmn 2cl 22h 2o ;(4)al 单质可以和na
17、oh 溶液反应生成氢气和偏铝酸钠,离子方程式为2al2oh2h 2o=2alo 23h 2;漂白液的主要成分为naclo,具有强氧化性,根据现象可知将碘离子氧化成碘单质,根据电子守恒和元素守恒可知方程式为clo-+2i-+2h+=cl-+i2+2h2 o。5 粉末状试样 a 是由等物质的量的mgo 和 fe2o3 组成的混合物。进行如下实验:取适量 a 进行铝热反应,产物中有单质b 生成;1c;另取 20 g a 全部溶于 0.15 l 6.0 mol l盐酸中,得溶液将中得到的单质b 和溶液 c 反应,放出 1.12 l(标况 )气体,同时生成溶液d,还残留有固体物质 b;用 kscn溶液检
18、验时,溶液d 不变色。请填空:(1)中引发铝热反应的实验操作是_,产物中的单质 b 是 _。(2)中所发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_。(4)若溶液 d 的体积仍视为 0.15 l,则该溶液中c(mg 2 )为 _, c(fe2 )为 _。【答案】加少量kclo3fe2 333h2,插上镁条并将其点燃feo 6hcl=2feclo、 mgo2232、 fe 2h2 h2 1 12hcl=mgcl h ofe 2fe=3fe=fe0.67 mol l2.3 mol l【解析】【详解】(1)铝热反应是指单质al 和某些金属氧化物发生的反应,反应过程中放出大量热,
19、但该反应需要较高的温度才能引发。在混合物上加少量kclo3 固体并插上 mg 条,点燃 mg 条后放出热量,使 kclo3 固体分解放出 o2,进一步加剧mg 的燃烧,可在短时间内使混合物温度迅高温速升高,引发反应。发生的反应为fe2o3 2alal2o3 2fe,所以产物中单质b 为 fe,故答案为:加少量 kclo3,插上镁条并将其点燃;fe;(2)fe o和 mgo 都是碱性氧化物,能和酸反应生成盐和水:fe o 6hcl=2fecl 3h o,232332mgo 2hcl=mgcl h o,故答案为: fe o 6hcl=2fecl 3h o、 mgo 2hcl=mgcl 222332
20、2h o;2(3)混合物中只有 fe o 能和 al 发生铝热反应,生成fe 单质。 c 溶液中有反应生成的23332、 fe2h2 h2fecl ,还有未反应的hcl。发生的离子反应为 fe 2fe=3fe=fe。(4)假设步骤用去的20 g 固体中, mgo 的物质的量为x,则fe o的物质的量也为x,则2340 g mol 1x160 g mol 1x 20 g,解得: x 0.1mol 。根据 mgo mgcl2 的关系,则溶液中 mgcl2 13的浓度为 0.1 mol 0.15 l 0.67。步骤说明溶液中没有fe ,也就是溶moll守恒的关系,可知mgcl2 和 fecl2 的总
21、的物质的量等于质为 fecl2 和 mgcl2。根据 cl-10.45mol-0.1mol0.15l 6.0mol lg 0.45mol ,所以, fecl2 的浓度为20.15l 1 2.3 moll,故答案为: fe 2fe3 =3fe2 、fe 2h=fe2 h2;0.67 mol l1;【点睛】本题考查混合物反应的计算、物质的量浓度计算,题目难度中等,掌握氧化镁、氧化铁以及铁和三价铁离子的反应原理为解答的关键,(4)中计算亚铁离子的物质的量时,不可忽略了铁与氢离子的反应。6 工业制取皮革加工中的鞣化剂硝酸铝,是用铝灰与烧碱、硝酸反应制得的。铝灰是铝、氧化铝和氧化铁的混合物。产品硝酸铝晶
22、体为al( no3) 3 nh2o。已知偏铝酸盐能与一般的酸反应,如: naalo2+hno3+h2onano3+al( oh) 3 生产流程如图:完成下列填空:(1)用氢氧化钠固体配制30%的氢氧化钠溶液,除烧杯、玻璃棒外还需(选填编号)_。a.b.c.d.说出流程中产生的滤渣的一种用途是_。制作一个过滤器需要_。流程中操作x 的名称是 _ 。(2)反应加入的硝酸必须适量,原因是_。反应加入的硝酸要稍过量,原因是_。(3)从反应所得的溶液制成产品的步骤依次为减压蒸发,_,过滤, _,低温烘干。(4)为测定所得的产品的纯度,质检人员称取产品wg,溶于水配成500ml 溶液,从中取出 25. 0
23、0ml,加入过量已知浓度的氨水充分反应后,剩余的氨水用已知浓度的盐酸溶液进行测定。通过计算便可得出产品的纯度。上述过程属于定量实验。其中除配制一定物质的量浓度的溶液外,还有一个是_,该实验过程中要进行多次读数,读数的方法是读出与_的刻度值。任意写出一个该测定过程中所涉及的化学反应的离子方程式:_。【答案】 b 作颜料(或炼铁)漏斗和滤纸过滤 硝酸不足或过量,都会使铝元素损耗,而浪费原料、降低产量稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解,有利提取产品(冷却)结晶洗涤(晶体)(酸碱)中和滴定滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平3 +3nh3 234+或 nh32+nh4+h2oal?ho al( oh) +3
24、nh?h o+h【解析】【分析】铝灰用氢氧化钠溶液溶解,铝、氧化铝反应生成偏铝酸钠,氧化铁不反应,过滤后形成滤渣,滤液中含有偏铝酸钠和未反应的naoh,加入硝酸中和未反应的氢氧化钠,并将偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀,再过滤分离,氢氧化铝沉淀再用硝酸溶解,得到硝酸铝溶液,经过一系列操作得到硝酸铝晶体,结合溶液的配制和物质的性质分析解答。【详解】( 1) 用氢氧化钠固体配制 30%的氢氧化钠溶液,需要用天平称量氢氧化钠,用量筒量取水的体积,在烧杯中溶解,并用玻璃棒搅拌,因此除烧杯、玻璃棒外还需要的仪器是量筒;流程中产生的滤渣是氧化铁,可以用作红色颜料,也可以用于炼铁;制作一个过滤器需要漏斗和滤纸;根
25、据图示,流程中操作x 是分离溶液和沉淀,为过滤,故答案为:b;作颜料( 或炼铁) ;漏斗和滤纸;过滤;( 2) 硝酸属于强酸,可以溶解氢氧化铝沉淀,导致al 元素损失,因此反应加入的硝酸必须适量;反应加入的硝酸要稍过量,因为硝酸铝会水解,稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解,有利提取产品,故答案为:硝酸不足或过量,都会使铝元素损耗,而浪费原料、降低产量;稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解,有利提取产品;( 3) 从反应所得溶液中得到硝酸铝晶体的步骤依次是:减压蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、低温烘干,故答案为:冷却结晶;洗涤;( 4) 常见的定量实验包括配制一定物质的量浓度的溶液外,还有一个是( 酸碱 ) 中和
26、滴定;中和滴定实验过程中要进行多次读数,读数的方法是读出与滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平的刻度值,故答案为: ( 酸碱 ) 中和滴定;滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平;称取产品wg,溶于水配成500ml 溶液,从中取出25. 00ml,加入过量已知浓度的氨水,硝酸铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硝酸铵,充分反应后,剩余的氨水用已知浓度的盐酸溶液进行测定,氨水与盐酸反应生成氯化铵和水,测定过程中所涉及的化学反应的离子方程式有al3+3nh3 234 、 nh32=nh4 +h2o,故答案为:?h o=al( oh) +3nh?h o+h3+3nh3 h2o al oh 3+nhh2o+n
27、h+ h2oal+3nh4 或3h=4 +?=( )+?+。7 某工厂的废金属屑中主要成分为cu、 fe 和 al ,此外还含有少量al2o3 和 fe2o3,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体( feso 7h o)和胆矾晶体( cuso 5h o)。4242请回答:(1)步骤中,发生的氧化还原反应的离子方程式为_,涉及到的分离操作是_。(2)试剂 x 是 _;溶液 d 是 _。(3)溶液 e 在空气中易被氧化,请设计一个简单的实验方案检验溶液e 是否被氧化 _。(4)在步骤时,若用大理石与浓盐酸制取co2 并直接通入溶液a 中,
28、一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体c 减少,可采取的改进措施是_。(5)工业上常用溶液e 制取净水剂na2feo4,流程如图:写出由 fe(oh)324的离子方程式 _。(已知 naclo 还原为 nacl)制取 na feo-h2so4nahco3【答案】 2al+2oh +2h2 o=2alo2 +3h2过滤 稀硫酸(或稀溶;或硫酸)液(或碳酸氢钠溶液)取少量 e溶液于试管中,滴入几滴硫氰化钾溶液,若溶液变为血红色,则说明 e 溶液已被氧化,反之,则未被氧化在通入 co2之前增加一个盛有饱和nahco3 溶液的洗气瓶,除去hcl 气体2fe(oh)3+3clo-+
29、4oh-=2feo42-+3cl-+5h2o【解析】【分析】cu、 fe 和 al,少量 al2o3 和 fe2o3,氢氧化钠与al、 al2o3 反应,而 cu、 fe 和 fe2o3 不反应,过滤得到滤渣为cu、 fe 和 fe2 3o ,滤液为偏铝酸钠溶液和氢氧化钠溶液,向滤液中通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液,过滤,向沉淀中加入盐酸生成氯化铝溶液,最终得到氯化铝固体;向滤渣为cu、fe 和 fe2o3 中加入稀硫酸,生成硫酸亚铁,最终得到绿矾,过滤得到cu, cu 与氧气、硫酸反应得到硫酸铜。【详解】步骤 中,发生的氧化还原反应的是铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,
30、其离子方222 3程式为 2al+2oh2不和氢氧化钠溶液反应,因此涉及+2h o=2alo+3h , fe、cu、 fe o到的分离操作是过滤;故答案为:2al+2oh +2h2o=2alo2 +3h2;过滤。将 fe、 cu 中 fe 溶于溶液中生成硫酸亚铁,因此试剂x 是硫酸;溶液a 为偏铝酸钠溶液,向溶液中通入过量二氧化碳,反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液,因此d 是碳酸氢钠;故答案为:稀硫酸 (或稀 h2so4;或硫酸 ); nahco3 溶液 (或碳酸氢钠溶液 )。溶液 e 在空气中易被氧化,亚铁离子被氧化生成铁离子,铁离子常用kscn溶液来检验,因此简单的实验方案检验溶液e 是
31、否被氧化的实验为取少量e 溶液于试管中,滴入几滴硫氰化钾溶液,若溶液变为血红色,则说明e溶液已被氧化,反之,则未被氧化;故答案为:取少量 e 溶液于试管中,滴入几滴硫氰化钾溶液,若溶液变为血红色,则说明e 溶液已被氧化,反之,则未被氧化。在步骤 时,若用大理石与浓盐酸制取co2并直接通入溶液a 中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少,减少的主要原因是浓盐酸易挥发,挥发出的hcl 与沉淀反应,为避免固体 c 减少,先用饱和碳酸氢钠溶液除掉挥发的hcl,再通入 co2;故答案为:在通入co2之前增加一个盛有饱和3nahco 溶液的洗气瓶,除去 hcl 气体;故答案为:在通入 co2之
32、前增加一个盛有饱和3hcl 气体。nahco 溶液的洗气瓶,除去 fe(oh)3 与 naclo 反应生成 nacl 和 na2feo4,其制取 na2feo4 的离子方程式= 2feo42-2fe(oh)3+3clo +4oh+3cl +5h2o;故答案为:2fe(oh)3+3clo +4oh =2-2feo4+3cl +5h2o。8 以铬铁矿 ( 主要成分为 feo和 cr2o3,含有 al 2o3、 sio2 等杂质 ) 为主要原料生产化工原料红矾钠 ( 主要成分 na2cr2o72h2o),其主要工艺流程如下:查阅资料得知 :常温下, nabio3 不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,
33、能将3+2。cr 转化为 cro4金属离子fe3+al 3+cr 3+fe2+bi 3+开始沉淀的 ph2.73.45.07.50.7沉淀完全的 ph3.74.95.99.74.5回答下列问题:(1)反应之前先将矿石粉碎的目的是_ 。( 2)步骤加的试剂为 _ ,此时溶液 ph 要调到 5 的目的 _ 。( 3)写出反应的离子反应方程式_ 。( 4)中酸化是使 cro42 转化为 cr2o72,写出该反应的离子方程式 _ 。( 5)将溶液 h 经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠粗晶体,精制红矾钠则对粗晶体需要采用的操作是 _ ( 填操作名称 ) 。【答案】增大反应物的接触面积,
34、加快反应速率,提高铬铁矿的浸取率氢氧化钠溶液或naoh溶液3+3+fe(oh)3 和 al(oh)3 沉淀而除去3+使 fe 、 al均完全转化为3nabio3+2cr +7oh2+2+2+h2o重结晶+h2 o=3bi(oh)3+2cro4+3nacro4+2hcr2o7【解析】【分析】铬铁矿加入过量的硫酸,反应生成硫酸亚铁和硫酸铬、硫酸铝,二氧化硅不溶于硫酸,所以固体a 为二氧化硅,溶液b 中加入过氧化氢,将亚铁离子氧化成铁离子,加入碱调节ph使铁离子和铝离子沉淀,根据表格数据分析,控制ph 到5,固体d 为氢氧化铁和氢氧化铝,溶液e 中加入铋酸钠和少量氢氧化钠溶液,反应生成na2cro4
35、,酸化将其变成重铬酸钠,最后重结晶得到红矾钠,据此解答。【详解】(1) 为了增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高铬铁矿的浸取率,反应之前先将矿石粉碎,故答案为:增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高铬铁矿的浸取率;(2) 根据表格数据分析,步骤加的试剂为氢氧化钠溶液或naoh 溶液;此时溶液ph 要调到 5 的目的使 fe3+、 al 3+均完全转化为 fe(oh) 3 和 al(oh) 3 沉淀而除去,而铬离子不沉淀;故答案为: naoh 溶液;使 fe3+、 al 3+均完全转化为 fe(oh) 3 和 al(oh) 3 沉淀而除去;(3) 反应中铋酸钠将硫酸铬氧化生成铬酸钠同时生成
36、氢氧化铋,离子反应方程式为3nabio 3+2cr3+-2-+3na+,+7oh +h2o=3bi(oh)3+2cro 4故答案为: 3nabio 3+2cr3+-+h2o=3bi(oh)3+2cro2-+3na+;+7oh4(4) 中酸化是使cro42转化为cr2o72 ,离子方程式 2cro 42+2h+2 7 22o,cr o+h故答案为: 2cro 42+2h +cr2o72 +h 2o;(5) 将溶液 h 经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠粗晶体,此操作为重结晶,故答案为:重结晶。【点睛】本题考查了物质制备流程和方案的分析判断,物质性质的应用,侧重于学生的分析能力、实
37、验能力的考查,注意把握题干信息的分析理解,操作步骤的注意问题和基本操作方法是解题关键。9 金属co ni,.、性质相似 在电子工业以及金属材料上应用十分广泛现以含钴、镍、铝的废渣(含主要成分为coo、 co2 o3、 ni、少量杂质 al2o3)提取钴、镍的工艺如下 :(1)酸浸时 so 的作用是 _。2(2)除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子反应_ 。(3)用 coco3 为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得h2 o2分解的高效催化剂coxni(fe o (其中 co、 ni 均为 2 价 ).如图是用两种不同方法制得的coxnife o 在10时催x) 2 4( x)2 4化分解 6的 h2o2 溶液的相对初始速率随x 变化曲线 .h2o2 的电子式 _
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