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(12分)为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用含有铝、铁...

(12分)为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。

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请回答:

(1)写出步骤反应的离子方程式:           

(2)试剂X是            。步骤中均需进行的实验操作是           

(3)进行步骤时,该小组用如下图所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中。一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为了避免固体C减少,可采取的改进措施是           

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(4)用固体F制备CuSO4溶液,可设计以下三种途径:

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写出途径中反应的离子方程式            ,请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由           

 

(12分) (1)2Al+2OH—+2H2O=2AlO2-+3H2↑ (2)稀硫酸或H2SO4 过滤 (3)在装置a、b之间增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶 (4)3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O 途径②最佳,理由是原料利用率高,环境污染小 【解析】 试题分析:(1)合金中的Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH—+2H2O=2AlO2-+3H2↑; (2)固体B中含有Fe、Cu,根据流程图可知,将Fe、Cu分离的物质X应是非氧化性酸类,且得到硫酸盐,所以X是硫酸;步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均存在将固体与液体分离的操作,所以均需进行的实验操作是过滤; (3)因为浓盐酸易挥发,产生的二氧化碳气体中含HCl,与生成的氢氧化铝沉淀反应,导致沉淀量减少,所以应除去,选择饱和碳酸氢钠溶液,在装置a、b之间增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,可除去二氧化碳中的氯化氢; (4)固体F是Cu,与稀硝酸反应生成硫酸铜、NO、水,离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;途径①与③中都有NO或二氧化硫有毒气体产生,污染空气,且消耗酸的量多,所以途径②最佳,发生的反应是2Cu+O2+ 2H2SO4 2CuSO4+2H2O ,原料利用率高,环境污染小。 考点:考查金属的化学性质,实验操作的判断,离子方程式的书写,对流程的分析  
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考点分析:
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(9分) 在下列物质转化中,已知A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸;当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:

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说明:当X是强酸时A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。(已知H2CO3、H2S、H2SO3、H2SiO3皆为二元弱酸)

请回答下列问题:

(1)A是            ,Y是            ,Z是            (填化学式,下同)。

(2)当X是强酸时,E是            ,写出B生成C的化学方程式:            _____

(3)当X是强碱时,E是            ,写出D生成E的离子方程式:            _____

 

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(9分) 向浓度相等、体积均为50 mL的A、B两份KOH溶液中,分别通入一定量的SO2气体后,再稀释到100 mL。

(1)在KOH溶液中通入一定量的SO2气体后,溶液中溶质的组成可能是:

                         ;                                

                                                        

(2)在稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸,产生SO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如下图所示。

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A曲线表明,原溶液通入SO2气体后,所得溶质与盐酸反应产生SO2的最大体积是____mL(标准状况)。

B曲线表明,原溶液通入SO2气体后,所得溶液中溶质的化学式为_________________。

原KOH溶液的物质的量浓度为________   ____。

 

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(10分)某强酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+CO32-SO32-SO42-、Cl、NO3-中的一种或几种,取该溶液进行实验,实验内容如下:

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根据以上信息,回答下列问题:

(1)溶液X中除H外还肯定含有的离子是_____________________________________;

(2)写出有关离子方程式:

步骤中生成A__________________;步骤生成沉淀I__________________。

(3)假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H)=0.04 mol,而沉淀C物质的量0.07 mol,能说明该溶液不能确定的阴离子存在的理由是___________________。

 

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1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4 的混合气体1120 mL (标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀,下列说法不正确的是

A.该合金中铜与镁的物质的量之比是21

B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L

C.NO2和N2O4 的混合气体中,NO2 的体积分数是80%

D.得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL

 

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将51.2gCu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8mol,这些气体恰好能被500ml 2mol/LNaOH溶液完全吸收,生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液,其中NaNO2的物质的量为

A.0.2mol                          B.0.6mol

C.0.8mol                          D.1.0mol

 

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