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        1. 【題目】由黏土(主要成分Al2O3·2SiO2·2H2O,含少量Fe2O3、CaO、MgO等雜質(zhì))與磷肥生產(chǎn)的含氟廢氣生產(chǎn)冰晶石Na3AlF6的工藝流程如下:

          請回答下列問題:

          (1) 冰晶石在電解Al2O3制鋁中的作用是______,需定期更換石墨______(”)極。

          (2) 不用98%硫酸進行反應(yīng)1”的可能原因是______

          A.不易發(fā)生離子反應(yīng),造成浸出率下降

          B.反應(yīng)速率太快太劇烈,造成了操作危險

          C.產(chǎn)生較多酸性廢液,也提高了原料成本

          (3) 保持其他條件不變,反應(yīng)1的鋁浸出率在不同溫度下隨時間變化如圖所示。反應(yīng)1”的最佳溫度與時間分別是______℃、______min。

          (4) “除雜步驟產(chǎn)生的濾渣中含有BaSO4、CaSO4S等難溶物,寫出產(chǎn)生S的離子方程式______

          (5) 若按黏土濾液溶液來制備Al2(SO4)3·18H2O,該方案的原料利用率比原方案更______ (”)。

          (6) “反應(yīng)2”所得濾液中含氟物質(zhì)主要為______ (寫化學(xué)式)

          (7) 已知Ka(HF)= 6.4×10-4,Al3++ 6F-AlFK=1.0×1019,欲使平衡時c(AlF)/c(Al3+)≥10,且調(diào)節(jié)并維持濾液pH=5.5,則其中HF平衡濃度應(yīng)不低于______mol/L(保留2位有效數(shù)字,100.5≈ 3.2)。

          【答案】助熔劑 陽 AC 70 90 BaS+2Fe3++SO=BaSO4+2Fe2++S NH4F 5.0×10-6

          【解析】

          黏土中加入硫酸,Al2O3、Fe2O3、CaOMgO與硫酸反應(yīng)生成Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3CaSO4、MgSO4SiO2不反應(yīng),加入BaSFe3+還原為Fe2+,同時生成硫酸鋇沉淀和硫單質(zhì),過濾除去沉淀BaSO4CaSO4、SSiO2等難溶物,濾液中主要含Al2(SO4)3、FeSO4、MgSO4,再濃縮結(jié)晶得到Al2(SO4)3·18H2O;含氟廢氣SiF4HF與飽和氯化鈉溶液和氨水反應(yīng),主要生成NH4FNa2SiF6,濾液NH4F中加入Al2(SO4)3·18H2O,調(diào)節(jié)pH值,再通過轉(zhuǎn)變后得到冰晶石Na3AlF6。

          (1) 電解Al2O3,由于Al2O3熔點高,為節(jié)約能源,加入冰晶石能降低Al2O3的熔點,以便Al2O3能熔化后電解,所以作用是助熔劑;電解時陽極上O2-失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2,陽極材料石墨與該極上生成的O2反應(yīng)被消耗,所以需定期更換石墨陽極;

          (2) 98%硫酸濃度太高,水較少,使得離子反應(yīng)不易發(fā)生,造成浸出率下降,同時硫酸過量產(chǎn)生了較多酸性廢液,也提高了原料成本,所以答案選AC

          (3) 根據(jù)圖知,時間越長浸出率越高,溫度越高,浸出率越高,但浸出90min后,浸出率變化不大,70℃和90℃浸出率變化不大,且時間過長、溫度過高導(dǎo)致成本較大,所以最佳溫度是70℃,時間是90min;

          (4) “除雜步驟加入BaSFe3+還原為Fe2+,同時生成硫酸鋇沉淀和硫單質(zhì),離子方程式為BaS+2Fe3++SO=BaSO4+2Fe2++S

          (5) 該方案中,還生成了硫酸鈉,原子利用率更低;

          (6) 含氟廢氣SiF4HF與飽和氯化鈉溶液和氨水反應(yīng),主要生成NH4FNa2SiF6,濾液中含氟物質(zhì)主要為NH4F;

          (7) 根據(jù)Al3++ 6F-AlFK=1.0×1019,得,已知c(AlF)/c(Al3+)≥10,得c(F-)≥1.0×10-3,由pH=5.5,得c(H+)=10-5.5mol/L =3.2×10-5mol/L,根據(jù)Ka(HF)= 6.4×10-4,,代入c(F-)≥1.0×10-3mol/Lc(H+)=3.2×10-5mol/L,得mol/L。

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】某化學(xué)課外小組所做實驗的示意圖如圖所示:圖中“→”表示氣體流向, M是一種純凈而干燥的氣體,Y為另一種氣體,E內(nèi)有紅棕色氣體產(chǎn)生,實驗所用物質(zhì)只能由下列物質(zhì)中選取:Na2CO3、Na2O2、NaCl、Na2O、CaCl2、(NH4)2CO3、堿石灰等固體及蒸餾水。據(jù)此實驗,完成下列填空:

          (1)A中所用裝置的主要儀器和藥品是______________________。

          (2)B中所選的干燥劑是________,其作用是______________________________。

          (3)C中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________。

          (4)制取Y氣體的D裝置所用的主要儀器是__________________________

          制取Y氣體的化學(xué)方程式是________________________。

          (5)F中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】如圖是某學(xué)校實驗室從化學(xué)試劑商店買回的濃硫酸試劑標簽上的部分內(nèi)容。

          現(xiàn)欲用該濃硫酸配制成1mol/L的稀硫酸,現(xiàn)實驗室僅需要這種稀硫酸220mL。試回答下列問題:

          1)用量筒量取該濃硫酸____________mL

          2)配制時,必須使用的儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外,還缺少的儀器是____。

          3)配制溶液的過程中,其他操作都正確,下列操作會使所配溶液濃度偏高的是__________

          A.用量筒量取濃硫酸時俯視

          B.稀釋濃硫酸時,未冷卻到室溫即轉(zhuǎn)移到容量瓶中

          C.量取濃H2SO4后的量筒進行洗滌,并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中

          D.定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,又用膠頭滴管加蒸餾水至凹液面最低處與刻度線相切

          E.容量瓶不干燥

          F.定容時,仰視容量瓶刻度線

          4)某同學(xué)用固體Na2CO3配制500 mlL 0.1molL-1溶液的過程如圖所示:

          你認為該同學(xué)的錯誤步驟有__________處。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】表所列各組物質(zhì)中,物質(zhì)之間通過一步反應(yīng)就能實現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化且所給反應(yīng)條件正確的是( 。

          序號

          X

          Y

          Z

          箭頭上所標數(shù)字的反應(yīng)條件

          SiO2

          Na2SiO3

          H2SiO3

          ①與Na2CO3熔融

          Na

          Na2O2

          NaCl

          ②加H2O

          NO

          NO2

          HNO3

          ③與C加熱

          Al2O3

          NaAlO2

          Al(OH)3

          ④與NaOH

          A.①④B.①②C.③④D.②③

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】銅器久置,表面會生成一層綠色固體,為了解銅在空氣中的腐蝕情況,某化學(xué)興趣小組收集家中銅器表面的綠色固體進行探究。查閱相關(guān)資料后,猜想該綠色物質(zhì)可能是銅的碳酸鹽。

          該小組同學(xué)利用下圖裝置進行實驗(部分夾持儀器略)。

          ①對試管內(nèi)的綠色固體進行加熱,至完全分解,觀察到A裝置中綠色固體逐漸變成黑色,B裝置中無水硫酸銅變成藍色,C裝置中澄清石灰水變渾濁。

          ②取少量加熱后生成的黑色固體于試管中,加入稀硫酸,觀察到黑色固體逐漸溶解,溶液變成藍色。

          ③取少量上述藍色溶液于試管中,浸入一根潔凈的鐵絲。觀察到鐵絲表面有紅色物質(zhì)析出。

          請回答下列問題:

          (1)綠色固體中含有的元素是________________________________________________。

          (2)加熱后試管中剩余的黑色物質(zhì)是_________________________________________________。

          (3)假設(shè)該綠色物質(zhì)是一種純凈物,則其化學(xué)式可能是______________,加熱分解的化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________________________。

          (4)上述實驗步驟③中的反應(yīng)的離子方程式為________________________________________。

          (5)實驗裝置最后的干燥管的作用是___________________________________________________

          (6)如果將B、C兩裝置對調(diào),能否達到實驗?zāi)康?/span>______(不能”),為什么?_____________________________________________________________________________________________________________

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】1)①CaCO3(s)=CaO(s) + CO2(g) ΔH = + 177.7 kJ·mol-1

          C(s) + H2O(g)=CO(g) + H2(g) ΔH = -131.3 kJ·mol-1

          1/2H2SO4(l) + NaOH(l)=1/2Na2SO4(l) + H2O(l) ΔH = -57.3 kJ·mol-1

          C(s) + O2(g)=CO2(g) ΔH = -393.5 kJ·mol-1

          CO(g) + 1/2O2(g)=CO2(g) ΔH = -283 kJ·mol-1

          a)上述熱化學(xué)方程式中表示不正確的有__(填序號)。

          b)根據(jù)上述信息,寫出C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式__________。

          2)已知熱化學(xué)方程式:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH = -241.8 kJ·mol-1,該反應(yīng)的活化能為167.2 kJ·mol-1,則其逆反應(yīng)的活化能為__kJ·mol-1

          3)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:

          CH4(g)+ 4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH =﹣574 kJ·mol-1

          CH4(g)+ 4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH =﹣1160 kJ·mol-1

          若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2生成N2,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為__(用阿伏加德羅常數(shù)NA表示),放出的熱量為__kJ。

          4)下列有關(guān)中和熱的說法正確的是________

          A.表示中和熱的熱化學(xué)方程式:H(l)+OH(l)=H2O(l) ΔH= -57.3 kJ·mol1

          B.準確測量中和熱的實驗過程中,至少需記錄溫度4

          C.中和熱的實驗過程中,環(huán)形玻璃攪拌棒材料若用銅代替,測量出的中和熱數(shù)值偏小

          D.已知2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol1,則該反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ·mol1

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】一定條件下向某密閉容器中加入 0.3 mol A、0.1 mol C 和一定量的 B 三種氣體,圖 1 表示各物質(zhì)濃度隨時間的變化,圖 2 表示速率隨時間的變化,t2、t3、t4、t5 時刻各改變一種條件,且改變的條件均不同。若t4時刻 改變的條件是壓強,則下列說法錯誤的是

          A.t1=15 s,則前 15 s 的平均反應(yīng)速率 v(C)=0.004 mol·L-1·s-1

          B.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3A(g)B(g)+2C(g)

          C.t2、t3t5 時刻改變的條件分別是升高溫度、加入催化劑、增大反應(yīng)物濃度

          D.t1=15 s,則 B 的起始物質(zhì)的量為 0.04 mol

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】AB、C、D四種元素都是短周期元素,A元素的離子具有黃色的焰色反應(yīng)。B元素的離子結(jié)構(gòu)和Ne 具有相同的電子層排布;5.8 g B的氫氧化物恰好能與100 mL2 mol·L-1鹽酸完全反應(yīng);B原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等。H2C單質(zhì)中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰。D元素原子的電子層結(jié)構(gòu)中,最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍。根據(jù)上述條件完成下列問題:

          (1)C元素位于第______周期第_____族,它的最高價氧化物的化學(xué)式為____。

          (2)A元素是_____B元素是_____,D元素是_____。(填元素符號)

          (3)AD形成穩(wěn)定化合物的化學(xué)式是______,該化合物中存在的化學(xué)鍵類型為___,判斷該化合物在空氣中是否變質(zhì)的簡單方法是______。

          (4)C元素的單質(zhì)有毒,可用A的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的溶液吸收,其離子方程式為______。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】Na、Al、Fe、Cu是中學(xué)化學(xué)中重要的金屬元素。它們的單質(zhì)及其化合物之間有很多轉(zhuǎn)化關(guān)系。下表所列物質(zhì)不能按如圖(“→”表示一步完成)關(guān)系相互轉(zhuǎn)化的是 ( )

          選項

          A

          B

          C

          D


          a

          Na

          Al

          Fe

          Cu

          b

          NaOH

          Al2O3

          FeCl3

          CuSO4

          c

          NaCl

          Al(OH)3

          FeCl2

          CuCl2

          A. AB. BC. CD. D

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