2020-2021备战高考化学铝及其化合物推断题综合练习题含答案解析
2020-2021备战高考化学铝及其化合物推断题综合试题及详细答案

2020-2021备战高考化学铝及其化合物推断题综合试题及详细答案一、铝及其化合物1 . A、B、C D均为中学化学中常见的物质,它们之间转化关系如图(部分产物和条件已略去),请回答下列问题:(1 )若A为CQ气体,D为NaOH溶液,则B的化学式为_____________ 。
(2 )若A为AlCb溶液,D为NaOH溶液,则C的名称为_____________ 。
(3 )若A和D均为非金属单质,D为双原子分子,则由C直接生成A的基本反应类型为_________ 。
(4 )若常温时A为气态氢化物,B为淡黄色固体单质,则A与C反应生成B的化学方程式为。
(5)若A为黄绿色气体,D为常见金属,则A与C溶液反应的离子方程式为________________ 。
下列试剂不能鉴别B溶液与C溶液的是___________ (填字母编号)。
a. NaOH溶液b.盐酸c. KSCN溶液d.酸性KMnO4溶液【答案】NaHCQ 偏铝酸钠分解反应2H2S SO2=3S 2H2O2 32Fe CI2=2Fe 2Cl b【解析】【分析】【详解】(1)若A为CO2与过量的D即NaOH反应,生成碳酸氢钠;碳酸氢钠溶液与NaOH反应可得到碳酸钠溶液;碳酸钠溶液又可以与CQ反应生成碳酸氢钠;所以B的化学式为NaHCQ ;⑵若A为AICI3,其与少量的NaOH反应生成AI(OH)3沉淀,AI(OH)3继续与NaOH反应生成偏铝酸钠;偏铝酸钠溶液和氯化铝溶液又可以反应生成AI(OH)3 ;所以C的名称为偏铝酸钠;(3) 若A, D均为非金属单质,且D为双原子分子,那么推测可能为性质较为活泼的O2或Cl2, A则可能为P, S或N2等;进而,B, C为氧化物或氯化物,C生成单质A的反应则一定为分解反应;(4) 淡黄色的固体有过氧化钠,硫单质和溴化银;根据转化关系,推测B为S单质;那么A为H2S, C为SO2, B为氧气;所以相关的方程式为:2H2S SO2 =3S 2H2O ;(5) A为黄绿色气体则为CI2,根据转化关系可知,该金属元素一定是变价元素,即Fe;那么2 3B为FeC3, C为FeC2;所以A与C反应的离子方程式为:2Fe CJ=2Fe 2CI ;a. NaOH与Fe2^成白色沉淀后,沉淀表面迅速变暗变绿最终变成红褐色,而与Fe3+直接生成红褐色沉淀,a项可以;b. 盐酸与Fe2+, Fe3+均无现象,b项不可以;c. KSCN溶液遇到Fe3+会生成血红色物质,而与Fe F+无现象,c项可以;d. 卩62+具有还原性会使高锰酸钾溶液褪色,Fe3+不会使高锰酸钾溶液褪色,d项可以;答案2. A-J分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如图所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。
2020-2021高考化学 铝及其化合物推断题综合试题含答案

2020-2021高考化学铝及其化合物推断题综合试题含答案一、铝及其化合物1.Al2O3是铝的重要化合物,有着广泛的应用。
以下是Al2O3的实验室制备流程图。
根据题意回答下列问题:(1)实验室制备过程中,废铝材料先用Na2CO3溶液浸洗的目的是_____;A试剂是____________(填物质名称)。
(2)两条途径中有一条明显不合理,它是_______(填“途径1”或“途径2”),合理的方案是______。
(3)某同学从多、快、好、省的原则考虑,认为综合途径1和2,可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“Al2O3”,该同学的实验设计流程是(模仿上面流程图设计)__________。
(4)若要从滤液中得到NaCl晶体,其实验操作是_____。
(5)得到的Al2O3中可能含有Na2CO3杂质,请设计实验检验杂质:(写出所需试剂、实验步骤和结论)_________。
(6)现有含Na2CO3杂质的Al2O3样品,为了测定Al2O3的纯度,请你设计实验方案,列出计算式:_____(式中含有a、b等字母)。
【答案】除去铝材表面的油腻稀盐酸途径2 将稀盐酸改成通入过量CO2蒸发结晶、趁热过滤、干燥取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有取样品质量为b,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag。
计算式为:106a 1-197b【解析】【分析】从废铝材中提取氧化铝,途径1先用稀盐酸反应生成氯化铝,再与Na2CO3溶液发生双水解生成氢氧化铝,再灼烧分解生成氧化铝;途径2氧化铝先与氢氧化钠生成偏铝酸钠,再与盐酸生成氢氧化铝,再灼烧分解生成氧化铝,据此分析解答。
【详解】(1)废铝材料先用Na2CO3溶液浸洗的目的是除去铝材表面的油腻,A为稀盐酸,故答案为:除去铝材表面的油腻;稀盐酸;(2)途径2不合理,因为盐酸的量不好控制,改进的方法是将稀盐酸改成通入过量CO2,故答案为:途径2;将稀盐酸改成通入过量CO2;(3)综合途径1和2,可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“Al2O3”,应该用铝材先分别生成氯化铝和偏铝酸钠,两者再发生双水解生产氢氧化铝,流程为:;(4)氯化钠的溶解度受温度影响小,若要从若要从滤液中得到NaCl晶体,操作为:蒸发结晶、趁热过滤、干燥,故答案为:蒸发结晶、趁热过滤、干燥;(5)得到的Al2O3中可能含有Na2CO3杂质,检测的方法为:取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有,故答案为:取少量样品溶于水,取上层清液,加入氯化钡溶液,若出现白色沉淀,则证明有Na2CO3,反之则没有;(6)现有含Na2CO3杂质的Al2O3样品,为了测定Al2O3的纯度,可采用方案为:取样品质量为b,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag;BaCO3沉淀质量为ag,则n(BaCO3)=ag197g/mol=a197mol=n(Na2CO3),则m(Na2CO3)=a197mol 106g/mol=106ag197,Na2CO3的纯度=106a197b,Al2O3的纯度=106a1-197b;故答案为:取样品质量为m,加水溶解后,加入足量的氯化钡溶液,沉淀完全以后,过滤、洗涤和干燥,称量(恒重)得沉淀ag;计算式为:106a1-197b。
2020-2021高考化学铝及其化合物推断题综合题汇编附答案解析

2020-2021高考化学铝及其化合物推断题综合题汇编附答案解析一、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高的氧化铝为原料电解制铝?___。
【答案】Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O Fe2O3红棕色作颜料(或炼铁)过滤漏斗、玻璃棒 NaOH、CaO、CO2 Fe2O3、O2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【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CO2,发生反应2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-、2OH-+CO2=CO32-+H2O,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Al2O3,电解熔融Al2O3得到Al,据此分析解答。
【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+2NaOH═2NaAlO2+H2O;(2)根据上述分析,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Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ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Ⅰ所得的Fe2O3和电解熔融Al2O3得到的O2为副产品,故答案为: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。
2020-2021备战高考化学 铝及其化合物推断题 综合题附详细答案

2020-2021备战高考化学铝及其化合物推断题综合题附详细答案一、铝及其化合物1.(1)选用方案I时,X应该具有的性质是__________,残留物应该具有的性质是__________;(2)选用方案Ⅱ从某黑色粉末(含有MnO2和CuO)中分离X(MnO2),加入的试剂是_______;王同学参照以上方案I和Ⅱ,设计以下实验方案除去AlCl3固体中的FeCl3。
(3)操作①所需的玻璃仪器为_____________;(4)试剂a为_____________;试剂b为________;(5)请描述操作②的步骤:____________;(6)李同学认为在溶液C中滴加适量的试剂b就能得到溶液E,从而得到AlCl3固体,你______(填“赞同”或“不赞同”)李同学,理由是______。
【答案】有挥发性(或易升华)受热不挥发,且具有较高的热稳定性稀盐酸(或稀硫酸或稀硝酸) 烧杯、、漏斗、玻璃棒过量的NaOH(或KOH)溶液适量的盐酸将溶液加热浓缩,然后冷却浓溶液,过滤即可得到固体氯化铝不赞同会得到含有NaCl杂质的AlCl3【解析】【分析】(1)加热X的混合物进行分离可得X,X应具有挥发性或易升华的性质,则残留物难挥发;(2)从MnO2和CuO中分离MnO2,应加入酸的稀溶液;除去AlCl3固体中的FeCl3,应先水溶解,然后加入过量的NaOH溶液分别生成Fe(OH)3沉淀和NaAlO2溶液,过滤分离后,再向滤液中通入过量的CO2气体生成Al(OH)3沉淀,过滤后将沉淀经洗涤后溶解于盐酸中得AlCl3溶液,在酸性条件下蒸发结晶可到AlCl3,以此解答(3)~(6)小题。
【详解】(1)加热X的混合物进行分离可得X,X应具有挥发性或易升华的性质,残留物具有加热难挥发的性质;(3)根据上述分析可知:操作①为过滤操作,所需的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒;(4)由以上分析可知试剂a为过量的NaOH(或KOH)溶液,试剂b为适量的盐酸;(5)操作②是从AlCl3溶液中获得AlCl3固体,由于该盐是强酸弱碱盐,容易发生水解反应,水解产生Al(OH)3和 HCl,HCl易挥发,所以为防止盐水解,导致物质变质,应该在HCl气氛中加热蒸发结晶可到AlCl3,操作方法为将溶液加热浓缩,然后冷却浓溶液,过滤即可得到固体氯化铝;(6)若在NaAlO2溶液中滴加盐酸,就会得到AlCl3和NaCl的混合溶液,蒸发结晶不能得到纯净的氯化铝固体,得到的是含有杂质NaCl的AlCl3,所以不赞同李同学的观点。
2020-2021高考化学 铝及其化合物推断题 综合题含答案解析

2020-2021高考化学铝及其化合物推断题综合题含答案解析一、铝及其化合物1.氢能源是一种重要的清洁能源。
现有两种可产生H2的化合物甲和乙。
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6.72LH2(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。
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__________(已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。
【答案】AlH3 AlH3+3H2O=Al(OH)3↓+3H2↑ Mg3N2 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O 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Cu2O【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6.72L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Al(OH)3,则金属单质是铝,因此甲是AlH3。
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)3↓+3H2↑。
2020-2021高考化学铝及其化合物推断题的综合题试题附答案解析

2020-2021高考化学铝及其化合物推断题的综合题试题附答案解析一、铝及其化合物1.有A、B、C、D、E五种短周期元素,已知相邻的A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子,在周期表中的位置如图所示。
E的单质可与酸反应,1 mol E单质与足量酸作用,在标准状况下能产生33.6 L H2;E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同,回答下列问题:(1)五种元素的名称:A________,B________,C________,D________,E________。
(2)画出C原子、A离子的结构示意图:__________________、__________________。
(3)B单质在D单质中燃烧,反应现象是_______________________,生成物的化学式为_____________________。
(4)A与E形成化合物的化学式为______________,它的性质决定了它在物质的分类中应属于__________________。
(5)向D与E形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液直至无明显现象发生时,观察到的现象是先有白色胶状沉淀产生并逐渐增多,随NaOH加入又逐渐溶解最终澄清,请写出有关反应的离子方程式为_______________________、___________________________________________。
【答案】氧磷硫氯铝白色烟雾 PCl3、PCl5 Al2O3两性氧化物 Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O【解析】【分析】A、B、C、D、E五种短周期元素,由位置图可知,A在第二周期,B、C、D处于第三周期,设C的质子数为x,则A的质子数为x-8,B的质子数为x-1,D的质子数为x+1,A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子,则x+(x-8)+(x-1)+(x+1)=56,解得x=16,即A为O,B为P,C为S,D为Cl;1molE单质与足量酸作用,在标准状况下能产生33.6LH2,设E的化合价为y,根据电子转移守恒:1mol×y=33.6L22.4L/mol×2×1,解得y=3,E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同,则E为Al,据此解答。
2020-2021高考化学铝及其化合物推断题综合题含答案解析

2020-2021高考化学铝及其化合物推断题综合题含答案解析一、铝及其化合物1.工业上常采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计流程如图:(1)溶解烧渣选用的足量的酸的名称是___。
(2)固体1的主要成分是___。
(3)加入药品X后,溶液1中主要反应的离子方程式为___。
(4)从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解,经过、___、___过滤等步骤得到晶体。
(5)有同学认为在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O,你认为这一方案___(填写“可行”或“不可行”)。
【答案】硫酸 SiO2 Fe+2Fe3+=3Fe2+蒸发浓缩冷却结晶不可行【解析】【分析】硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)中加入足量稀硫酸,发生的反应有Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O,SiO2不溶于稀硫酸,然后过滤,得到的固体1成分为SiO2,滤液1中含有Fe2(SO4)3、H2SO4、Al2(SO4)3;在滤液1中加入X,然后加入NaOH溶液并调节溶液的pH,得到固体2为Al(OH)3和溶液2,从溶液2中能得到FeSO4•7H2O晶体,说明溶液2中溶质为FeSO4,则X 具有还原性,能将Fe3+还原为Fe2+,且不能引进新的杂质,则X为Fe,加入试剂X发生的离子反应有2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑,将溶液2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到FeSO4•7H2O晶体,据此分析解答。
【详解】(1)根据最终产物为七水合硫酸亚铁可知溶解烧渣的酸为硫酸;(2)固体1为不溶于硫酸的SiO2;(3)试剂X为Fe,可还原铁离子,离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+;(4)从溶液中得到晶体一般需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;(5)在溶液1中含有铁离子和铝离子,加过量的氢氧化钠,铝离子转化为偏铝酸根离子,铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀,所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁,所以不可行。
2020-2021高考化学铝及其化合物推断题综合经典题附答案

2020-2021高考化学铝及其化合物推断题综合经典题附答案一、铝及其化合物1.铝、铁、硅的单质及化合物在工业生产中具有广泛应用,工业上常用某矿石(主要成分有Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等)来制备绿矾(FeSO4·7H2O)和氧化铝,其工艺流程如图:回答下列问题:(1)滤渣1的成分是___,举例说明滤渣2的用途___。
(2)用离子方程式表示溶液A加入过量铁粉的目的是___。
(3)写出由滤液1生成滤液2的离子方程式___。
(4)过程1、2、3均涉及分离操作,所需玻璃仪器有___。
(5)由溶液B得到绿矾的具体操作为___、过滤、洗涤和干燥。
(6)过程3需要加入的试剂A是___,写出此过程的离子方程式___。
【答案】Fe2O3、FeO 制备硅胶,作干燥剂将Fe3+全部还原为Fe2+ AlO2-+4H+= Al3++2H2O 漏斗、烧杯和玻璃棒蒸发氨水 Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+【解析】【分析】Al2O3属于两性氧化物,Fe2O3、FeO都是碱性氧化物,SiO2属于酸性氧化物,因此,矿石中的Al2O3和SiO2能溶于氢氧化钠溶液,Fe2O3、FeO溶于氢氧化钠溶液,滤渣1的成分是Fe2O3、FeO;滤液1中的溶质有NaAlO2和Na2SiO3,加入过量盐酸后,AlO2-转化为Al3+,SiO32-转化为H2SiO3的白色胶状沉淀,滤液2的主要溶质是AlCl3,滤渣2的成分是H2SiO3,可用于制备硅胶,作干燥剂;过程3的作用是将溶液中的Al3+转化为Al(OH)3沉淀,应加入碱溶液;Fe2O3、FeO都能溶于稀硫酸,分别得到Fe2(SO4)3和FeSO4,溶液A的溶质有Fe2(SO4)3和FeSO4,加入过量铁粉,将Fe3+全部还原为Fe2+,溶液B为FeSO4。
【详解】(1)由分析可知滤渣1的成分是Fe2O3、FeO;滤渣2的成分是H2SiO3,可用于制备硅胶,作干燥剂,故答案为:Fe2O3、FeO;制备硅胶,作干燥剂;(2) Fe2O3、FeO都能溶于稀硫酸,分别得到Fe2(SO4)3和FeSO4,溶液A的溶质有Fe2(SO4)3和FeSO4,加入过量铁粉,将Fe3+全部还原为Fe2+,反应的离子方程式为:2 Fe3++Fe=3 Fe2+,故答案为:将Fe3+全部还原为Fe2+;(3)由滤液1生成滤液2的过程为AlO2-转化为Al3+,离子方程式为:AlO2-+4H+= Al3++2H2O,故答案为:AlO2-+4H+= Al3++2H2O;(4)过程1、2、3均涉及到的分离操作是过滤,所需玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,故答案为:漏斗、烧杯和玻璃棒;(5)溶液B得到绿矾的具体操作为蒸发、过滤、洗涤和干燥,故答案为:蒸发;(6)过程3的作用是将溶液中的Al3+转化为Al(OH)3沉淀,应加入碱溶液,由于Al(OH)3能溶于强碱溶液,但不能溶于氨水,所以试剂A是氨水,所发生反应的离子方程式为:Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+,故答案为:氨水;Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+。
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2020-2021备战高考化学铝及其化合物推断题综合练习题含答案解析一、铝及其化合物1.为了降低电子垃圾对环境构成的影响,将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:(1)第①步Cu与混酸反应的离子方程式为________________。
得到滤渣1的主要成分为___________。
(2)第②步中加入H2O2的作用是__________________,使用H2O2的优点是_________;调溶液pH的目的是_________________。
(3)简述第③步由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是_________________________。
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,设计了以下三种方案:上述三种方案中,_______方案不可行,原因是________________;从原子利用率角度考虑,_______方案更合理。
(5)用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。
取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol·L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。
滴定反应如下:Cu2++ H2Y2-→ CuY2-+ 2H+。
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= __________________ 。
【答案】Cu + 4H++ 2NO3-=Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O或3Cu + 8H++ 2 NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O Au、Pt 将Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质,对环境无污染使Fe3+、Al3+沉淀除去加热滤液2,经过蒸发、冷却、结晶、过滤,最终制得硫酸铜晶体甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙3102505c ba-⨯⨯⨯⨯× 100%【解析】【分析】【详解】(1)Cu与混酸反应的实质是与H+、NO3-反应,随反应进行离子浓度逐渐减小,所以离子方程式为Cu + 4H++ 2NO3-=Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O,3Cu + 8H++ 2 NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O,Au、Pt不与混酸反应,所以滤渣的主要成分是Au、Pt;(2)加过氧化氢的目的是把亚铁离子氧化成铁离子,方便除去;而且加入过氧化氢不会引入新的杂质且无污染;调节溶液的pH目的是使Fe3+、Al3+沉淀除去;(3)由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是把滤液蒸发得浓溶液再冷却结晶,过滤得硫酸铜晶体;(4)甲方案不可行,因为滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,加入硫酸沉淀全部溶解使制得的产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质;从原子利用率角度分析,乙方案更合理,不仅能除去硫酸铁,同时增加了硫酸铝的量,原子利用率较高;(5)由滴定反应方程式得100mL溶液中n(Cu2+)=b×10-3×a×5mol,所以CuSO4·5H2O质量分数= b×10-3×a×5×250/a×100%。
2.“生活无处不化学”,请你回答下列问题。
(1)厨房中的调味品有:①盐(主要成分氯化钠)、②碱面(主要成分碳酸钠)、③白醋(主要成分乙酸)。
将上述物质分别溶于水,其水溶液具有碱性的是______(填序号,下同),主要成分中属于盐类的是________,相互间能发生反应的是______。
(2)生活中遇到下列问题,不涉及到化学变化的是________。
①用四氯化碳可擦去圆珠笔油②自来水厂用液氯消毒③可用食醋洗掉水垢(3)当前,环境治理已成为重要的民生工程。
①我国城市发布的“空气质量日报”中,下列物质不列入首要污染物的是_____(填字母代号)。
A.二氧化硫 B.二氧化碳 C.二氧化氮 D.可吸入颗粒物②煤炭直接燃烧会引起多种环境问题。
燃煤产生的SO2是导致______(填名称)污染现象形成的原因;处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S,发生反应的化学方程式为_____________________。
(4)向浑浊的水中加入明矾KAl(SO4)2•12H2O后,水可得到净化。
写出明矾在水中的电离方程式___,往明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液直至Al3+恰好沉淀完全,发生反应的离子方程式为_______。
【答案】②①②②③① B 酸雨 2CO+SO2催化剂2CO2+SKAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-或者KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO42- +12H2O 2Al3++3Ba2++6OH-+3SO42-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓【解析】【分析】(1)水溶液具有碱性的物质是碱或水解显碱性的盐;金属阳离子和酸根银离子过程的化合物为盐;碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水;(2)有新物质生成的变化为化学变化;(3)①空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物等;②燃煤产生的SO2增加了硫酸性酸雨的形成;一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生成单质硫和二氧化碳;(4)明矾在水溶液中电离生成Al3+和SO42-,假设KAl(SO4)2为2mol,当Al3+恰好全部沉淀时,需要3molBa(OH)2,根据各离子的物质的量判断反应的程度,以此书写离子方程式。
【详解】(1)厨房中的调味品,①盐(主要成分氯化钠),②碱面(主要成分碳酸钠)、③白醋(主要成分乙酸),将上述物质分别溶于水,其水溶液具有碱性的是②碱面(主要成分碳酸钠),碳酸根离子水解溶液显碱性,主要成分中属于盐类的是①盐(主要成分氯化钠),②碱面(主要成分碳酸钠),相互反应的物质是碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,故答案为:②;①②;②③;(2)①用四氯化碳可擦去圆珠笔油,利用相似相溶原理,无新物质生成,属于物理变化,故选;②自来水厂用液氯消毒,利用氯气与水反应生成具有强氧化性次氯酸,有新物质生成,是化学变化,故不选;③可用食醋洗掉水垢,醋酸与碳酸钙,氢氧化镁反应生成可溶性醋酸盐,有新物质生成,是化学变化,故不选;故选:①;(3)①空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物等,二氧化碳为空气组成成分,不属于污染物,故选:B;②燃煤产生的SO2增加了硫酸性酸雨的形成;一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生成单质硫和二氧化碳,方程式:2CO+SO2催化剂2CO2+S;故答案为:酸雨;2CO+SO2催化剂2CO2+S;(4)明矾在水溶液中电离生成Al3+和SO42-,电离方程式为KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-,假设KAl(SO4)2为2mol,溶液中含有2molAl3+,4molSO42-,当Al3+恰好全部沉淀时,需要3molBa(OH)2,即加入3molBa2+,6molOH-,反应的离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,故答案为:KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-;2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓。
3.七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业上有重要的用途。
硼镁泥是硼镁矿生产硼砂的废渣,其主要成分是MgCO3,还含有MgO、CaO、Fe2O3、FeO、MnO2、Al2O3、SiO2等杂质,工业上用硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如图:已知:①MnO2不溶于稀硫酸。
②CaSO4和MgSO4·7H2O在不同温度下的溶解度(g)数据如下表所示:温度/℃物质1030405060(1)开始用到硫酸的质量分数为70%,密度为1.61g/cm3,则该硫酸溶液的物质的量浓度为___。
(2)滤渣A中除含少量CaSO4·2H2O外,还有___。
(3)加入MgO后,加热煮沸的目的是___。
(4)若滤渣B的主要成分为Al(OH)3和Fe(OH)3。
则加入NaClO发生氧化还原反应的离子方程式为___。
(5)流程中操作1为蒸发浓缩、趁热过滤,这样即可得到CaSO4·2H2O,又防止___。
(6)获取MgSO4·7H2O的操作2为:___、___、过滤洗涤。
(7)已知开始硼镁泥样品的质量为ag,制取七水硫酸镁的质量为bg,据此能计算出硼镁泥中镁元素的含量吗?若能,请写出表达式;若不能,请说明理由。
___(能或不能),表达式(或理由)为___。
【答案】11.5mol/L SiO2、MnO2防止生成Al(OH)3和Fe(OH)3胶体,使之转化为沉淀而被分离 ClO-+2Fe2++2H+=Cl-+2Fe3++H2O 析出MgSO4·7H2O晶体蒸发浓缩冷却结晶不能加入MgO的量未知【解析】【分析】硼镁泥用足量硫酸酸浸溶解,得到含有Mg2+、Ca2+、Fe2+、Fe3+、Al3+以及SO42-的酸性溶液,由于MnO2、SiO2不与硫酸反应,硫酸钙属于微溶物,则过滤后滤渣A主要为MnO2、SiO2,还含有少量CaSO4·2H2O,向滤液中加入NaClO将Fe2+氧化为Fe3+,加入MgO调节溶液pH值并加热,使Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,则滤渣B主要为氢氧化铁、氢氧化铝,根据溶解度表,CaSO4的溶解度基本不受温度影响,MgSO4·7H2O受温度影响较大,温度越高溶解度越大,对滤液进行蒸发浓缩、趁热过滤,得到CaSO4·2H2O,则滤渣C主要为CaSO4·2H2O,再次对滤液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤洗涤,得到七水硫酸镁(MgSO4·7H2O),据此分析解答。
【详解】(1)开始用到硫酸的质量分数为70%,密度为1.61g/cm3,则该硫酸溶液的物质的量浓度=1000Mρω=100070% 1.6198⨯⨯=11.5mol/L;(2)根据分析,滤渣A中除含少量CaSO4·2H2O外,还有MnO2、SiO2;(3)加入MgO的目的是沉淀Fe3+、Al3+,但Fe3+、Al3+易发生水解生成胶体,因此加热煮沸的目的是防止生成Al(OH)3和Fe(OH)3胶体,使之转化为沉淀而被分离;(4)若滤渣B的主要成分为Al(OH)3和Fe(OH)3。
向滤液中加入NaClO将Fe2+氧化为Fe3+,则加入NaClO发生氧化还原反应的离子方程式为ClO-+2Fe2++2H+=Cl-+2Fe3++H2O;(5)根据溶解度表,CaSO4的溶解度基本不受温度影响,MgSO4·7H2O受温度影响较大,温度越高溶解度越大,流程中操作1为蒸发浓缩、趁热过滤,这样即可得到CaSO4·2H2O,又防止析出MgSO4·7H2O晶体;(6)结合溶解度表数据和(5)分析,获取MgSO4·7H2O的操作2为:蒸发浓缩、冷却结晶,过滤洗涤;(7)在制取七水硫酸镁流程中,向体系内加入了氧化镁调节pH值沉淀Fe3+、Al3+,引入了镁元素,且未告知氧化镁加入的量,制取的七水硫酸镁的镁元素不仅来自硼镁泥,还来自引入的氧化镁,因此不能根据上述两个条件来计算硼镁泥中镁元素的含量。