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(18分)以铝灰(主要成分为Al、Al2O3,另有少量CuO、SiO2、FeO和...

(18分)以铝灰(主要成分为Al、Al2O3,另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质)为原料,可制得液体聚合氯化铝 [Alm(OH)nCl3m—n],生产的部分过程如下图所示(部分产物和操作已略去)。

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(1)Al2O3与盐酸反应的离子方程式是_____________________。

(2)滤渣I是__________。滤渣2为黑色,该黑色物质的化学式是___________。

(3)向滤液2中加入NaClO溶液至不再产生红褐色沉淀,此时溶液的pH约为3.7。其中NaClO的作用是___________。该过程发生反应的离子方程式为______________。

(4)将滤液3的pH调至4.2~4.5,利用水解反应得到液体聚合氯化铝。该反应的化学方程式为_____________________。

(5)Na2S溶液呈碱性的原因是________(用离子方程式表示)。该溶液中c(Na)=________。

 

(1)Al2O3+6H+ =2 Al3++3H2O (2)SiO2 CuS (3)将Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+转化为Fe(OH)3 2Fe2++ClO—+2H+=2Fe3++Cl—+H2O、 Fe3++3ClO—+3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO(3分) (4)mAlCl3+nH2O = Alm(OH)nCl3m-n+nHCl (写“”也正确) (5)S2—+H2OHS—+OH— 2c(S2—) + 2c(HS—) + 2c(H2S)或2c(S2—) + c(HS—) + c(OH—) - c(H+) (3分) 【解析】 试题分析:分析题给信息和流程知,铝灰加过量盐酸酸浸发生的反应为2Al+6H+ =2Al3++3H2、Al2O3+6H+ =2Al3++3H2O、CuO+2H+==Cu2+ +H2O、FeO+2H+==Fe2+ +H2O、Fe 2O3 + 6H+==2 Fe 3+ + 3H2O,经操作Ⅰ过滤得滤渣1为SiO2,滤液1为氯化铝、氯化铁、氯化铜、氯化亚铁和盐酸的混合液,向其中加入硫化钠生成黑色氯化铜沉淀,过滤得滤渣2为硫化铜,滤液2为氯化铝、氯化铁和氯化亚铁的混合液,向其中加入次氯酸钠,将Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+转化为Fe(OH)3,滤液3可制得液体聚合氯化铝 [Alm(OH)nCl3m—n]。(1)Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水,离子方程式是Al2O3+6H+ =2 Al3++3H2O ;(2)滤渣I是SiO2,滤渣2为黑色,该黑色物质的化学式是CuS;(3)向滤液2中加入NaClO溶液至不再产生红褐色沉淀,此时溶液的pH约为3.7。 其中NaClO的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,使Fe3+转化为Fe(OH)3 。该过程发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO—+2H+=2Fe3++Cl—+H2O、 Fe3++3ClO—+3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO;(4)将滤液3的pH调至4.2~4.5,利用水解反应得到液体聚合氯化铝。该反应的化学方程式为mAlCl3+nH2O = Alm(OH)nCl3m-n+nHCl;(5)硫化钠为强碱弱酸盐,硫离子分步水解,以第一步水解为主,Na2S溶液呈碱性的原因是S2—+H2OHS—+OH—。该溶液中根据物料守恒有c(Na+)=2c(S2—)+2c(HS—)+2c(H2S),根据电荷守恒有2c(S2—)+c(HS—)+c(OH—)-c(H+)。 考点:以液体聚合氯化铝的化工生产流程为载体考查物质的分离、提纯,化学方程式、离子方程式的书写及盐类水解原理的应用。  
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考点分析:
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(16分)CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体,控制和治理CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。

(1)下图是在101 kPa,298 K条件下1 mol NO2和1 mol CO反应生成1 mol CO2和1 mol NO过程中能量变化示意图。

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已知:①N2 (g) +O2 (g) =2 NO (g)       ΔH=179.5 kJ·mol—1

②2NO (g) +O2 (g) =2 NO2 (g)      ΔH112.3 kJ·mol—1

请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式:_____________________。

(2)工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法,该方法的化学方程式是:

CO2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)+H2O(g)     ΔH49.0 kJ·mol—1

某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变),测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。

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①该反应在0 ~8 min内CO2的平均反应速率是_____________________;

②该反应的平衡常数表达式为:K=_____________________;

③仅改变某一条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比,曲线Ⅰ改变的条件可能是_____________________,曲线Ⅱ改变的条件可能是____________________。若实线对应条件下平衡常数为K,曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为K1,曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为K2,则KK1K2的大小关系是_____________________;

(3)有学者设想以如图所示装置用电化学原理将他们转化为重要化工原料。请回答:

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①若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极反应式___________________;

②若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则正极反应式__________________。

 

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利用如图装置进行实验,甲乙两池均为1 mol•L—1的AgNO3溶液,A、B均为Ag电极。实验开始先闭合K1,断开K2。一段时间后,断开K1,闭合K2,形成浓度差电池,电流计指针偏转(Ag浓度越大氧化性越强)。下列说法不正确的是

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A.闭合K1,断开K2后,A电极增重

B.闭合K1,断开K2后,乙池溶液浓度上升

C.断开K1,闭合K2后,NO3 向B电极移动

D.断开K1,闭合K2后,A电极发生氧化反应

 

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下表中的实验操作能达到实验目的或能得出相应结论的是

选项

实验操作

实验目的或结论

A

向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体

H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强

B

取少量KClO3晶体溶于适量的蒸馏水,再加入硝酸酸化的AgNO3溶液

检验KClO3中的氯元素

C

向某溶液中滴加Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀消失

说明原溶液中一定含有CO32— SO32—

D

将混有Ca(OH)2杂质的Mg(OH)2样品,放入水中搅拌成浆状后,加入足量饱和氯化镁溶液充分搅拌、过滤,沉淀用蒸馏水洗涤

除去Mg(OH)2样品中的Ca(OH)2

 

 

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下列液体均处于25℃,有关叙述正确的是

A.AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同

B.pH=4.5的番茄汁中c(H)是pH=6.5的牛奶中c(H)的100倍

C.某溶液中由水电离出来的c(H)和c(OH)的乘积为1×10—24,该溶液中一定可以大量存在K、Na、[Al(OH)4]、SO42—

D.常温下0.1 mol·L—1 HA溶液的pH>1,0.1 mol·L—1 BOH溶液中c(H)/c(OH)=10—12,将这两种溶液等体积混合,混合后溶液中离子浓度的大小关系为:c(B)>c(OH)>c(H)>c(A)

 

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下列实验操作错误的是

A.萃取、分液前需对分液漏斗检漏

B.制取硝基苯时,采取水浴加热,将温度计插入水浴液中

C.点燃甲烷、氢气、乙烯、CO等可燃性气体前必须验纯

D.液溴保存时液面覆盖一层水,装在带橡胶塞的细口试剂瓶中

 

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