29、(15分)
铝是一种应用广泛的金属,工业上用al2o3和冰晶石(na3alf6)混合熔融电解制得。
铝土矿的主要成分是al2o3和sio2等。从铝土矿中提炼al2o3的流程如下:
以萤石(caf2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
回答下列问题:
1)写出反应1的化学方程式。
2)滤液ⅰ中加入cao生成的沉淀是反应2的离子方程式为 ;
3)e可作为建筑材料,化合物c是 ,写出由d制备冰晶石的化学方程式。
4)电解制铝的化学方程式是以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是。
赏析:以工艺流程考察元素及其化合物知识。
1)考察反应原理:2naoh+sio2=na2sio3+h2o;2naoh+al2o3=2naalo2+h2o
2)考察反应原理:cao与水反应生成ca(oh)2,再与na2sio3生成casio3沉淀;气体a是二氧化碳,与alo2-反应:2alo2-+co2+3h2o=2al(oh)3↓+co32-
3)考察反应原理:caf2+h2so4caso4+2hf↑;
na2co3+2hf=naf+co2↑+h2o
al(oh)3+3hf=alf3+3h2o
alf3+3naf=na3alf6
所以c是浓硫酸,总反应是:
12hf+3na2co3+2al(oh)3=2na3alf6+3co2+9h2o
4)考察反应原理:2al2o34al+3o2↑;阳极:2o2--4e-=o2↑,再和石墨反应生成co、二氧化碳。
参***:1)2naoh+sio2=na2sio3+h2o(2分) 2naoh+al2o3=2naalo2+h2o(2分)
2)casio3(2分2alo2-+co2+3h2o=2al(oh)3↓+co32-(2分)
3)浓h2so4(1分) 12hf+3na2co3+2al(oh)3=2na3alf6+3co2+9h2o(2分)
4)2al2o34al+3o2↑(2分) o2、co2(co)(2分)
27.(12分)
用含有a1203、sio2和少量feo·xfe2o3的铝灰制备a12(so4)3·18h2o。,工艺流程如下(部分操作和条件略):
。向铝灰中加入过量稀h2so4,过滤:
。向滤液中加入过量kmno4溶液,调节溶液的ph约为3;
。加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
。加入mnso4至紫红色消失,过滤;
。浓缩、结晶、分离,得到产品。
1) h2s04溶解a1203的离子方程式是。
2) kmno4 - 氧化fe2+的离子方程式补充完整:
3)已知:生成氢氧化物沉淀的ph
注:金属离子的起始浓度为0.1mol·l-1
根据表中数据解释步骤ⅱ的目的。
4)己知:一定条件下,mno4 - 可与mn2+反应生成mno2, 向 ⅲ 的沉淀中加入浓hci并加热,能说明沉淀中存在mno2的现象是。
ⅳ 中加入mns04的目的是。答案】
hh2o;
3)将fe2+氧化为fe3+,调节ph值使铁完全沉淀;
4)①、生成有黄绿色气体;
②、加入mnso4,除去过量的mno4-。
解析】1)氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝与水;
2)反应中mno4-→mn2+,fe2+→fe3+, mno4-系数为1,根据电子转移守恒可知, fe2+系数为=5,由元素守恒可知, fe3+系数为5,由电荷守恒可知,由 h+参加反应,其系数为8,根据元素守恒可知,有h2o生成,其系数为4,方程式配平为mno4-+5 fe2++8h+=mn2++5fe3++4h2o;
3)滤液中含有fe2+,由表中数据可知,fe(oh)2开始沉淀的ph大于al(oh)3 完全沉淀的ph值,而fe(oh)3完全沉淀的ph值小于al(oh)3开始沉淀的ph值,ph值约为3时,al3+、fe2+不能沉淀,步骤ⅱ是将fe2+氧化为fe3+,调节ph值使铁完全沉淀;
4)①、mno2能将hcl氧化为cl2,若有黄绿色气体生成说明沉淀中存在mno2;
②、ⅲ的上层液呈紫红色,mno4-过量,加入mnso4,除去过量的mno4-。
30.(16分)脱水偶联反应是一种新型的直接烷基化反应,例如:
1) 化合物ⅰ的分子式为1mol该物质完全燃烧最少需要消耗 molo2.
2) 化合物ⅱ可使溶液(限写一种)褪色;化合物ⅲ(分子式为c10h11c1)可与naoh水溶液共热生成化合物ⅱ,相应的化学方程式为___
3) 化合物ⅲ与naoh乙醇溶液共热生成化合物ⅳ,ⅳ的核磁共振氢谱除苯环峰外还有四组峰,峰面积之比为为1:1:1:2,ⅳ的结构简式为___
4) 由ch3cooch2ch3可合成化合物ⅰ.化合物ⅴ是ch3cooch2ch3的一种无支链同分异构体,碳链两端呈对称结构,且在cu催化下与过量o2反应生成能发生银镜反应的化合物ⅵ. 的结构简式为___的结构简式为___
5) 一定条件下,也可以发生类似反应①的反应,有机产物的结构简式为。
c6h10o3 7
溴水或酸性高锰酸钾从条件可知是卤化物的水解反应,化合物ⅲ为。
方程式为。从题意可知化合物ⅲ只能从氯的右边邻位消氢,ⅳ的结构简式为。
化合物ⅴ无支链,碳链两端呈对称结构。所以ⅴ的结构简式为。
在cu催化下与过量o2反应生成能发生银镜反应的化合物ⅵ.说明ⅵ是羟基氧化为醛基,所以ⅵ的结构简式为。
32. 银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中**银并制备铜化工产品的工艺如下:
(注:al(oh)3和cu(oh)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)
1)电解精炼银时,阴极反应式为 ;滤渣a与稀hno3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为。
ag++e—= ag 2no+o2=2no2
2)固体混合物b的组成为在生成固体b的过程中,需控制naoh的加入量,若naoh过量,则因过量引起的反应的离子方程式为。
未煮沸之前是cu(oh)2和al(oh)3,根据al(oh)3和cu(oh)2开始分解的温度分别为450℃和80℃可知b为al(oh)3和cuo. al(oh)3+oh—=alo—+2h2o
3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式: cuo + al2o3 cualo2 +
根据化合价来配平:反应前cu为+2价,反应后为+1,化合价降低,al没有变化,所以另外的升高,只能是生成氧气。4cuo + 2al2o3 4cualo2 + o2 ↑
4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 mol cualo2,至少需要1.0mol·l-1的al2(so4)3溶液 l。
由铜元素守恒得(5000x63.5%)mol/64=50.0mol。
则cualo2为50.0mol,由al元素守恒,得al2(so4)3为25.0mol,所以需要体积为25.
0l5)cuso4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是过滤、洗涤和干燥。
蒸发浓缩、冷却结晶。
16.(12 分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为mgco3,含少量feco3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
1)mgco3 与稀硫酸反应的离子方程式为。
2)加入h2o2 氧化时,发生反应的化学方程式为。
3)滤渣2 的成分是填化学式)。
4)煅烧过程存在以下反应:
2mgso4+c===2mgo+2so2↑+co2↑
mgso4+c===mgo+so2↑+co↑
mgso4+3c===mgo+s↑+3co↑
利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
d中收集的气体可以是填化学式)。
b中盛放的溶液可以是填字母)。
a.naoh 溶液 b.na2co3 溶液 c.稀硝酸 d.kmno4溶液。
a中得到的淡黄色固体与热的naoh溶液反应,产物中元素最**态为+4,写出该反应的离子方程式。
18.(12分)硫酸镍铵[(nh4)xniy(so4)m·nh2o]可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成,进行如下实验:准确称取2.
3350 g 样品,配制成100. 00 ml 溶液a;准确量取25. 00 ml 溶液a,用0.
04000 mol·l-1 的edta(na2h2y)标准溶液滴定其中的ni2+(离子方程式为ni2++h2y2-=niy2-+2h+ )消耗edta 标准溶液31. 25 ml;另取25. 00 ml溶液a,加足量的naoh 溶液并充分加热,生成nh3 56.
00 ml(标准状况)。
1)若滴定管在使用前未用edta 标准溶液润洗,测得的ni2+含量将填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。
2)氨气常用检验,现象是。
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