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碱式氯化铝[Al2(OH)xCl(6-x)]y是一种高效净水剂,利用“铝灰酸溶一...

碱式氯化铝[Al2(OH)xCl(6-x)]y是一种高效净水剂,利用“铝灰酸溶一步法”可制得。研究表明酸溶反应的最佳条件是选用6mol·L-1的盐酸,温度控制在85℃左右,以中等速度搅拌。

(1)写出铝灰中主要成分铝与盐酸反应生成Al2(OH)xCl(6-x)的化学方程式_________________

(2)若用溶质质量分数36.5%的浓盐酸(密度为1.16g·cm-3)配制50mL6mol·L-1的盐酸,所有浓盐酸的体积为___________________

(3)以中等速度搅拌的理由是__________________

(4)为测定某[Al2(OH)xCl(6-x)]y样品组成中的x值,可以采取如下方法:取两份等质量的样品,一份样品用足量的稀HNO3溶解后,加入足量的AgNO3溶液,得到3.157g白色沉淀;另一份样品配成500mL溶液,取出12.50mL溶液,加入0.1000mol·L-1EDTA标准溶液25.00mL,调节溶液pH为3~4,煮沸,冷却后用0.1000mol·L-1ZnSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗ZnSO4标准溶液20.00mL(已知Al3+、Zn2+与EDTA 反应的化学计量比均为1:1)。计算[Al2(OH)xCl(6-x)]y样品中的x值(写出计算过程)______

 

2Al + (6-x)HCl + xH2O = Al2(OH)xCl(6-x) + 3H2↑ 25.9 搅拌速度过快,导致盐酸挥发太快;搅拌速度过慢,反应速率慢 3.8 【解析】 (1)铝与盐酸、水共同作用下生成Al2(OH)xCl(6-x)和H2,据此写出化学方程式; (2)根据c=1000×ρ×ω/M可求出浓盐酸的浓度;根据溶液稀释规律可求出需要浓盐酸的体积; (3)温度低,反应速率慢,温度高盐酸挥发; (4)先根据氯化银的质量求出氯化银的物质的量,根据氯离子守恒可求出n(Cl-)=n(AgCl);然后用标准液EDTA滴定铝离子,标准液EDTA过量,用0.1000mol·L-1ZnSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,然后用总的EDTA的量减去剩余的EDTA的量,即为12.50mL溶液中含有的n(Al3+),最后转换成500mL溶液含有n(Al3+),列式n(Al3+)/ n(Cl-)=2/(6-x)求解x。 (1)铝与盐酸、水共同作用下生成Al2(OH)xCl(6-x)和H2,化学方程式为:2Al + (6-x)HCl + xH2O = Al2(OH)xCl(6-x) + 3H2↑; 综上所述,本题答案是:2Al + (6-x)HCl + xH2O = Al2(OH)xCl(6-x) + 3H2↑。 (2)根据c=1000×ρ×ω/M可知,浓盐酸的浓度=1000×1.16g·cm-3×36.5%/36.5g/mol=11.6mol/L;根据稀释前后溶质的量不变可知:11.6mol/L×VL =10-3×50mL×6mol·L-1,V=0.025.9L=25.9mL; 综上所述,本题答案是:25.9。 (3)反应中加入盐酸试剂,盐酸具有挥发性,因此在搅拌时,搅拌速度过快,导致盐酸挥发太快;搅拌速度过慢,反应速率慢,因此要以中等速度搅拌; 综上所述,本题答案是:搅拌速度过快,导致盐酸挥发太快;搅拌速度过慢,反应速率慢。 (4)n(Cl-)=n(AgCl)= 3.157g/143.5g/mol=0.022mol;n(Al3+)=0.1000mol·L-1×(25.00mL-20.00mL)×10-3×(500mL/12.50mL)=0.02mol;n(Al3+)/ n(Cl-)=2/(6-x)= 0.02/0.022, x=3.8; 综上所述,本题答案是:3.8。  
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工业从废铅酸蓄电池的渣泥(主要成分为PbSO4、PbO2)回收铅。RSR 工艺的主要流程如下:

(1)铅酸蓄电池放电时总反应为:

Pb(s) PbO2(s) 2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) + 2H2O(l)

正极反应:PbO2(s) SO42-(aq) 4H+(aq) 2e PbSO4(s) 2H2O(l)

负极反应:________

(2)向渣泥中加入Na2CO3溶液将PbSO4转化为更难溶的PbCO3

①用化学平衡移动原理解释其原因:________

②工业上常用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液,将PbSO4转化为PbCO3。PbSO4与NaHCO3溶液或Na2CO3溶液不同物质的量比时,PbSO4的转化率见下表。

 

n(PbSO4)∶ n(NaHCO3)

1∶1.5

1∶2

1∶3

PbSO4转化率/%

95.5

96.9

97.8

 

n(PbSO4)∶ n(Na2CO3)

1∶1.5

1∶2

1∶3

PbSO4转化率/%

98

98

98

 

依据上表数据,物质的量比相同时,Ⅱ中PbSO4的转化率比Ⅰ中的略大,原因是________

③上述反应除生成PbCO3外,还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2],二者受热都易分解生成PbO。通过实验确定产物中含有2PbCO3·Pb(OH)2,则该实验操作及现象是________;通过定量实验确定产物中2PbCO3·Pb(OH)2的含量,则需测定的数据是________

(3)渣泥中加入Na2SO3溶液,利用其性质是________

(4)H2SiF4溶液溶解PbCO3的化学方程式是________

 

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硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,加热温度不同,气体成分也不同。气体成分可能含SO2SO3O2中的一种、两种或三种。某化学课外活动小组通过设计探究性实验,测定反应产生的SO2SO3O2的物质的量,并计算确定各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式。实验用到的仪器如下图所示:

[提出猜想]

Ⅰ.所得气体的成分可能只含SO3一种;

Ⅱ.所得气体的成分可能含有_______两种;

Ⅲ.所得气体的成分可能含有_______三种。

[实验探究]

实验操作过程略。已知实验结束时,硫酸铜完全分解。

(1)请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口的连接顺序为①→⑨→⑩→⑥→⑤→____________________________→②(填接口序号)

(2)若实验结束时B中量筒没有收集到水,则证明猜想_______正确。

(3)有两个实验小组进行该实验,由于加热时的温度不同,实验结束后测得相关数据也不同,数据如下:

实验小组
 

称取CuSO4的质量/g
 

装置C增加的质量/g
 

量筒中水的体积折算成标准状况下气体的体积/mL
 


 

6.4
 

2.56
 

448
 


 

6.4
 

2.56
 

224
 

 

 

 

请通过计算,推断出第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学方程式。

第一小组:_______________________________________________________

第二小组:_______________________________________________________

 

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醋酸镍 是一种重要的化工原料,一种以含镍废料NiSFeOCaO为原料制取醋酸镍的工艺流程图如下图所示:

相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如表:

金属离子

开始沉淀时的pH

沉淀完全时的pH

物质

时溶解性

微溶

可溶

开始溶解

难溶

 

 

的电子式为_________________

调节pH步骤中,溶液pH的调节范围是_________________

滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是__________________________________

酸浸过程中,lmolNiS失去个电子,同时生成两种无色有毒气体,写出该反应的化学方程式:________

保持其他条件不变,在不同温度下对含镍废料进行酸浸,镍浸出率随时间变化如下图所示,酸浸的最佳温度与时间分别为_________________

沉镍过程中,若,欲使100mL该滤液中的沉淀完全,则需要加入固体的质量最少为___________保留小数点后2位有效数字

近年来镍氢电池发展很快,它可由中各元素化合价均可看作是零组成:。该电池放电时,负极反应是________

 

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CuCl是生产印刷颜料酞菁蓝的重要原料,工业上可用一种低品位铜矿(主要成分CuS、Cu2S、CuO、Fe2O3、FeO 及其他非酸溶性杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2 和其他非酸溶性杂质)来进行生产过程如下

回答下列问题

(1)步骤中反应较多下列反应是其中之一:Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+4H2O+S, 该反应的氧化产物为____________________(填化学式)。

(2)为确定滤液1中是否含有Fe2+首先用有机萃取剂除去溶液中MnSO4再取下层水溶液进行检测所用试剂为_____________________

(3)步骤加入氨水控制溶液的pH 5左右目的是______________________

(4)为模拟步骤的生产过程某同学设计如下实验,下列有关叙述正确的是_____________  

A.a 通入CO2然后b 通入NH3;c中放碱石灰

B.b通入NH3然后a通入CO2;c中放碱石灰

C.a通入NH3然后b 通入CO2;c中放蘸稀硫酸的脱脂棉

D.b通入CO2然后a 通入NH3;c中放蘸稀硫酸|的脱脂棉

(5)步骤的滤液中主要成分X 是步骤和步骤都有的产物可以回收作为肥料使用, 该肥料_______( 可以不可以”)与草木灰(有效成分K2CO3) 共用简述原因__________

(6)已知CuCl 为难溶于水的白色沉淀写出步骤发生反应的离子方程式_____________

 

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某红色固体粉末样品可能含有中的一种或两种,某化学兴趣小组对其组成进行探究.资料支持:在酸性溶液中会发生反应:

方案一:

(1)学生甲取少量样品于烧杯中,加入过量浓硝酸,产生一种红棕色的气体.由此可得出样品中一定含有____,写出产生上述气体的化学方程式___

(2)进一步探究样品中另一种成分.实验操作步骤为:取少量上述溶液,___

方案二:

(3)学生乙取少量样品于烧杯中,加入过量稀硫酸,并作出如下假设和判断,结论正确的是______

A.若固体全部溶解,说明样品一定含有,一定不含有

B.若固体部分溶解,说明样品一定含有,一定不含有

C.若固体全部溶解,再滴加KSCN溶液,溶液不变红色,说明样品一定含有

方案三:学生丙利用如图所示装置进行实验,称量反应前后装置C中样品的质量,以确定样品的组成.回答下列问题:

(4)装置A是氢气的发生装置,可以使用的药品是______

A.氢氧化钠溶液和铝片 B.稀硝酸和铁片 C.稀硫酸和锌片 D.浓硫酸和镁片

(5)下列实验步骤的先后顺序是______(填序号)

①打开止水夹; ②关闭止水夹; ③点燃C处的酒精喷灯;④熄灭C处的酒精喷灯 ⑤收集氢气并验纯

(6)假设样品全部参加反应,若实验前样品的质量为1.6克,实验后称得装置C中固体的质量为1.3克.则样品的组成是______(可能用到的相对原子质量:Fe56Cu64C12O16 )

 

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