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        1. 鋁廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)和日常生活中。工業(yè)上由鋁土礦(Al2O3?3H2O的含量約為85%,其余主要為SiO2、Fe2O3等)冶煉金屬鋁的流程如下。

          已知拜耳法生產(chǎn)Al2O3?3H2O的基本原理為:
          Al2O3?3H2O+2NaOH(aq)2NaAlO2(aq)+4H2O,[Al2O3?3H2O也可表示為2 Al(OH)3]
          (1)操作I的名稱為        ,赤泥中除含有鋁硅酸鹽外,還含有的主要物質(zhì)有             。
          (2)為了提高鋁土礦的溶出速率可采取的有效措施為                                       
                                                                      (任寫(xiě)三點(diǎn))。
          (3)用化學(xué)平衡理論解釋稀釋溶液I有利于Al2O3?3H2O 結(jié)晶的原因____________                                                   。
          (4)為了析出Al2O3?3H2O,也可向溶液I中通入過(guò)量CO2氣體,寫(xiě)出生成Al2O3?3H2O的離子方程式:                                                      
          (5)為了回收赤泥附著液帶走的有用成分,工業(yè)上將用熱水洗滌后的洗液用作溶液I的稀釋劑,請(qǐng)指出流程圖中另一處類似的做法                                    。

          (16分)
          (1)過(guò)濾   Fe2O3  (共4分,各2分)
          (2)將鋁土礦粉碎、加熱、攪拌、增大NaOH的濃度(任答三點(diǎn)即得滿分)(3分)
          (3)稀釋降低了NaOH的濃度,有利于NaAlO2或NaAl(OH)4的水解,使平衡向結(jié)晶方向移動(dòng)(或向左移動(dòng))(3分)
          (4)CO2(過(guò)量)+ AlO2+2H2O = Al(OH)3↓+HCO3 或
          2CO2(過(guò)量)+ 2AlO2+4H2O = Al2O3?3H2O↓+2HCO3  (3分) 
          寫(xiě)下列反應(yīng)也得分:
          CO2(過(guò)量)+[Al(OH) 4]= Al(OH)3↓+HCO3
          2CO2(過(guò)量)+2[Al(OH) 4]= Al2O3?3H2O↓+2HCO3-  (3分)
          (5)將溶液III循環(huán)使用溶解鋁土礦 (3分)

          解析試題分析:(1)鋁土礦中Al2O3?3H2O、SiO2都能溶于過(guò)量NaOH溶液中,而Fe2O3是堿性氧化物,不溶于NaOH溶液,過(guò)濾是分離固液混合物的常用方法,則操作I為過(guò)濾;赤泥中除含有鋁硅酸鹽外,還含有氧化鐵;溶液I的主要成分是偏鋁酸鈉、硅酸鈉、氫氧化鈉;(2)根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,將鋁土礦粉碎、加熱、攪拌、增大NaOH的濃度等,都能提高鋁土礦的浸出速率和浸出率;(3)溶液I中存在如下平衡:Al2O3?3H2O(s)+2NaOH(aq) 2NaAlO2(aq)+4H2O(l),稀釋不僅能減小氫氧化鈉的濃度,還能促進(jìn)NaAlO2的水解,使平衡左移,析出Al2O3?3H2O(s);(4)碳酸是弱酸,氫氧化鋁是兩性氫氧化物,則酸性:H2CO3>Al(OH)3,碳酸鹽與過(guò)量二氧化碳、水能反應(yīng)生成碳酸氫鹽,則溶液I中通入過(guò)量二氧化碳?xì)怏w的反應(yīng)為CO2(過(guò)量)+ AlO2+2H2O = Al(OH)3↓+HCO3或2CO2(過(guò)量)+ 2AlO2+4H2O = Al2O3?3H2O↓+2HCO3、CO2(過(guò)量)+[Al(OH)4]= Al(OH)3↓+HCO3 、2CO2(過(guò)量)+2[Al(OH) 4]= Al2O3?3H2O↓+2HCO3;(5)依題意可知,工業(yè)上常采取循環(huán)利用的方法,降低能耗、成本,提高生產(chǎn)效率,可以將該化學(xué)工藝流程圖中溶液III中的NaOH溶液循環(huán)使用,用于溶解鋁土礦。
          考點(diǎn):考查有關(guān)物質(zhì)制備的化學(xué)工藝流程大題,涉及解釋粉碎固體原料的原因、判斷還原劑、根據(jù)蓋斯定律計(jì)算焓變、解釋惰性氣體的作用、燃料電池的工作原理、正極反應(yīng)式、溶液pH變化情況等。

          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

          某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進(jìn)行了以下化學(xué)實(shí)驗(yàn):將金屬鈣置于空氣中燃燒,然后向所得固體產(chǎn)物中加入一定量蒸餾水,此過(guò)程中反應(yīng)放出大量的熱,并且放出有臭味的氣體。
          (1)甲同學(xué)提出:運(yùn)用類比學(xué)習(xí)的思想,Ca與Mg是同一主族元素,化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性。
          請(qǐng)寫(xiě)出Ca在空氣中燃燒發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:                                  。
          (2)乙同學(xué)提出:Ca的性質(zhì)比Na活潑,在空氣中燃燒還應(yīng)有CaO2生成,請(qǐng)寫(xiě)出燃燒后固體產(chǎn)物與水反應(yīng)放出氣體的化學(xué)方程式:                                       
          丙同學(xué)提出用實(shí)驗(yàn)的方法探究放出臭味氣體的成份:
          【查閱資料】1:CaO2遇水反應(yīng)生成H2O2,H2O2可能會(huì)分解產(chǎn)生一定量的O3
          2:碘量法是最常用的臭氧測(cè)定方法:其原理為強(qiáng)氧化劑臭氧(O3)與碘化鉀(KI)水溶液反應(yīng)生成游離碘(I2)。臭氧還原為氧氣。反應(yīng)式為:O3+2KI+H2O=O2+I2+2KOH 【提出假設(shè)】假設(shè)1:該臭味氣體只有NH3
          假設(shè)2:該臭味氣體只有            ;
          假設(shè)3:該臭味氣體含有            。
          【設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究】
          (3)基于假設(shè)l,該小同學(xué)組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上按下表格式完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論(儀器自選)。
          【限選實(shí)驗(yàn)試劑】:紅色石蕊試紙、藍(lán)色石蕊試紙、pH試紙、淀粉一KI溶液、蒸餾水。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè),并按下表格式寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。

          實(shí)驗(yàn)操作
          預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
          取少量反應(yīng)后固體于試管中,            
                                                 
                                                 
                                            。
           
           

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

          已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì),為測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可用下圖中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(提示:堿石灰是生石灰與氫氧化鈉的混合物,可以吸收水和二氧化碳)

          主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:① 按圖組裝儀器,并檢驗(yàn)裝置的氣密性
          ② 將10.0 g試樣放入錐形瓶中,加適量蒸餾水溶解,得到試樣溶液
          ③ 稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量,得到20.0g
          ④ 從分液漏斗滴入6mol·L-1的硫酸,直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止
          ⑤ 從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣
          ⑥ 再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量,得到22.0g
          ⑦ 重復(fù)步驟⑤和⑥的操作,直到U型管的質(zhì)量基本不變,為22.2g
          請(qǐng)?zhí)羁蘸突卮饐?wèn)題:
          (1)裝置中干燥管B的作用                      _________________________。如果沒(méi)有連接該干燥管,測(cè)試的結(jié)果              (填偏高、偏低或不變)。
          (2)如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸,測(cè)試的結(jié)果           (填偏高、
          偏低或不變)。
          (3)步驟⑤的目的是                                ___________________,如果沒(méi)有進(jìn)行步驟⑤的操作,測(cè)試的結(jié)果________________(填偏高、偏低或不變)。
          (4)試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__________________。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

          某校課外小組為測(cè)定某碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),甲、乙兩組同
          學(xué)分別進(jìn)行了下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
          方案Ⅰ.甲組同學(xué)用沉淀分析法,按如下圖所示的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn):[已知Ba(HCO3)2可溶于水]

          (1)實(shí)驗(yàn)時(shí),過(guò)濾操作中,除了玻璃棒、漏斗外,還要用到的玻璃儀器為             。
          (2)洗滌沉淀B的操作是                                                   。
          (3)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得樣品質(zhì)量為m g,沉淀質(zhì)量為n g,則碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___________。
          方案Ⅱ.乙組同學(xué)的主要實(shí)驗(yàn)流程圖如下:

          按如下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

          (4)該實(shí)驗(yàn)中裝置B盛放的物質(zhì)是_____________________,分液漏斗中          (填“能”或“不能”)用鹽酸代替稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
          (5)在C中裝堿石灰來(lái)吸收凈化后的氣體。
          ①樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,則實(shí)驗(yàn)中吸收凈化后氣體的干燥管在充分吸收氣體前后的質(zhì)量差
          ____________________。(填“越大”、“越小”或“不變化”)
          ②D裝置的作用是_________________________。
          (6)有的同學(xué)認(rèn)為為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,在反應(yīng)前后都要通入N2(如右圖),反應(yīng)后通入N2的目的是____
          __________________________________________________________________________________。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

          實(shí)驗(yàn)室里用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4·7H2O),其過(guò)程如下:

          (1)過(guò)程①中,F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為                               。
          (2)過(guò)程②中產(chǎn)生的尾氣會(huì)對(duì)大氣造成污染,可選用下列試劑中的        吸收。
          a.濃H2SO4    b.蒸餾水    c.NaOH溶液    d.濃硝酸
          (3)過(guò)程③中,需要加入的物質(zhì)名稱是           
          (4)過(guò)程④的實(shí)驗(yàn)操作是                  
          (5)過(guò)程⑥中,將溶液Z加熱到70~80℃,目的是                       。
          (6)實(shí)驗(yàn)室為測(cè)定所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。①用分析天平稱取樣品2.700 g;②將樣品溶于足量鹽酸后,加人足量的氯化鋇溶液;③過(guò)濾、洗滌、干燥,稱量,得固體質(zhì)量為3.495 g。若該聚鐵主要成分為[Fe(OH)SO4]n,則該聚鐵中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為                  。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

          明礬石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,還含有少量Fe2O3雜質(zhì)。利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如下:

          (1)焙燒爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2(SO4)3+3S2Al2O3+9SO2,該反應(yīng)的氧化劑是_______。若生成l molAl2O3,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(kāi)_________________。
          (2)熟料溶解時(shí),反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________。
          (3)母液中溶質(zhì)主要成分的化學(xué)式為_(kāi)____________________________________________。
          (4)將標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L爐氣通入100mL 0.5mol·L-1NaOH溶液中,得到一種酸性溶液,則該溶液中各種離子濃度由大到小的排列順序?yàn)開(kāi)___________________________。
          (5)檢驗(yàn)廢渣中主要成分的方法是_____________________________________________________(寫(xiě)出操作步驟、現(xiàn)象及結(jié)論)。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題

          氯化碘(ICl)的化學(xué)性質(zhì)跟氯氣相似,預(yù)計(jì)它跟水反應(yīng)的最初生成物是

          A.HI和HClOB.HCl和HIO
          C.HClO3和HIOD.HClO和HIO

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題

          如圖裝置可用于收集SO2并驗(yàn)證其某些化學(xué)性質(zhì),下列說(shuō)法正確的是 (   )

          選項(xiàng)
          試劑
          現(xiàn)象
          結(jié) 論
          A
          酸性KMnO4溶液
          溶液褪色
          SO2有氧化性
          B
          品紅溶液
          溶液褪色
          SO2有漂白性
          C
          NaOH溶液
          無(wú)明顯現(xiàn)象
          SO2與NaOH
          溶液不反應(yīng)
          D
          紫色石蕊試液
          溶液變紅色后不褪色
          SO2有酸性,沒(méi)有漂白性  

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