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铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质...

铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示:

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请回答下列问题:

(1)固体a的化学式为________。

(2)由图中Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为____                              _,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)________、冷却结晶、过滤洗涤。

(3)以1 000 kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3,需消耗质量分数为98%的硫酸(密度1.84 g·cm-3)________ L(保留一位小数)。

(4)若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1,则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为________。

 

(10分,每空2分) (1)SiO2 (2)Al2O3+4H2SO4+2NH3===2NH4Al(SO4)2+3H2O 蒸发浓缩 (3)575.4 (4)3∶10 【解析】 试题分析:(1)铝土矿中的Al2O3与Fe2O3能与盐酸反应,SiO2不能与盐酸反应,所以固体a的化学式为:SiO2。 (2)根据流程图,第IV步Al(OH)3分解生成Al2O3,Al2O3与H2SO4、NH3反应生成铵明矾和H2O,所以化学方程式为:Al2O3+4H2SO4+2NH3===2NH4Al(SO4)2+3H2O;从溶液中得到晶体的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤。 (3)设需要98%的硫酸的体积为V,Al2O3 + 3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 102 294 1000kg×36% 1.84 kg·L-1•V•98% 可得 102:294=1000kg×36%:1.84 kg·L-1•V•98%,解得V=575.4L。 (4)铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1,则Al3+与SO42‾的物质的量之比为3:5,所以Al2O3和H2SO4的物质的量之比为3∶10。 考点:本题考查化学流程的分析、基本操作、化学计算、化学方程式的书写。  
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共16分)在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图:

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(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母):E接________;__________接__________;

________接________;__________接F。

(2)装置中,饱和食盐水的作用是______________;浓硫酸的作用是____________。

(3)化学实验中检验是否有Cl2产生的常用方法是______                   __,反应的离子方程式_______                     ______。

(4)写出下列反应的化学方程式:

①气体发生装置中进行的反应:______  ______________________________。

②NaOH溶液中发生的反应:________  ______________________________。

(5)如果将10 mL 12 mol·L-1的浓盐酸与足量MnO2充分反应,实际能收集到的氯气在标准状况下的体积将________。

A.≥ 0.672L     B.>  0.672 L      C.≤ 0.672 L    D.<  0.672 L

 

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共10分)镁及其合金是一种用途很广的金属材料,海水中镁的含量为1.10 mg·L-1,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:

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(1)为了使MgSO4完全转化为Mg(OH)2,可以加入过量试剂①,试剂①最好选用______。(填写名称)

(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的操作方法是____________。

(3)试剂②可以选用________,其反应的离子方程式为______           _________。

(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Cl2和Mg,写出该反应的化学方程式________________。

 

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4分)已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在平衡:

Ca3(PO4)2(s) 满分5 manfen5.com3Ca2+(aq)+2PO43-(aq)

(1)溶度积Ksp=______________________;

(2)若一定温度下,饱和溶液中c(Ca2+)=2.0×10-6 mol·L-1

c(PO43-)=1.58×10-6 mol·L-1,则Ksp=_______                _________。

 

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(共8分)已知A为金属单质,根据下列变化完成以下问题:

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(1)写出对应化学式 D                    E               

(2)写出以下反应的化学方程式

反应②               

反应⑦               

 

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4分)

(1)25℃时,水的离子积常数KW为1.0×10—14;在pH=2的稀硫酸中,c(OH)             ;若升高温度,会使KW 数值            (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)在醋酸水溶液中存在平衡CH3COOH满分5 manfen5.comCH3COO+H+。若分别改变下列条件:①加水稀释  ②加热  ③加少量固体醋酸钠,其中能使醋酸电离程度增大的是        ,能使溶液pH增大的是       (填序号)

 

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