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明矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,含有少...

明矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,含有少量氧化铁,利用明矾石制备K2SO4的工艺流程如图所示:

据此流程图回答下列问题:

(1)①焙烧炉中Al2(SO4)3S反应的产物是两种氧化物,该反应的化学方程式为______;写出炉气的一种用途________

(2)②中Al2O3参与反应的离子方程式为__________

(3)③中调节pH不能用CO2的理由是____________________

(4)工业冶炼金属铝需要定期更换补充阳极碳块的原因是__________________

(5)纯净氢氧化铝经历两次__________________(填反应类型)可制得铝。以AlNiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池负极的电极反应式是__________________

(6)现有明矾石1 625 t,按上述流程制得780 t Al(OH)3,忽略铝元素的损失,请计算明矾石中钾元素的质量分数为____________%

 

2Al2(SO4)3+3S2Al2O3+9SO2↑ 用于工业制硫酸 Al2O3+2OH-===2+H2O ③中调节pH不能用CO2,因为偏铝酸钾与二氧化碳反应会生成碳酸钾,使制备的K2SO4中有杂质 阳极会产生氧气,阳极的碳块在高温时会与氧气反应 分解反应 Al-3e-+4OH-===+2H2O 8 【解析】 根据题中工业流程可知,明矾石与硫在加热的条件下生成二氧化硫和氧化铝,所以炉气中主要有二氧化硫,熟料中主要是氧化铝,氧化铝溶解在氢氧化钾溶液中,得到偏铝酸钾溶液,用稀硫酸调节PH值,可得氢氧化铝沉淀和硫酸钾溶液,从硫酸钾溶液中可得硫酸钾晶体,据此答题。 (1)①焙烧炉中Al2(SO4)3与S反应的产物是两种氧化物,反应的化学方程式为2Al2(SO4)3+3S 2Al2O3+9SO2,炉气的主要成份是二氧化硫,其一种用途为用于工业制硫酸,故答案为:2Al2(SO4)3+3S 2Al2O3+9SO2;用于工业制硫酸; (2)反应②为Al2O3与氢氧化钾的反应,反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,故答案为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;   (3)③中调节pH不能用CO2,因为偏铝酸钾与二氧化碳反应会生成碳酸钾,使制备的K2SO4中有杂质,故答案为:偏铝酸钾与二氧化碳反应会生成碳酸钾,使制备的K2SO4中有杂质;  (4)工业冶炼金属铝是用电解熔融的氧化铝的方法,阳极会产生氧气,阳极的碳块在高温时会与氧气反应,所以要定期更换补充阳极碳块, 故答案为:阳极会产生氧气,阳极的碳块在高温时会与氧气反应;  (5)纯净氢氧化铝经过受热分解,再电解可制得铝,涉及的反应类型都是分解反应,以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,充当电池的正极,铝发生氧化反应充当电池的负极,所以电池负极的电极反应式是Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,故答案为:分解反应;Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;  (6)现有明矾石1625t,按上述流程制得780tAl(OH)3,根据明矾石的化学式K2SO4•Al2(SO4)3•2Al2O3•6H2O可知,明矾石中铝元素与钾元素的物质的量之比为3:1,780tAl(OH)3中铝元素的物质的量为×106mol=1×107mol,所以钾元素的物质的量为×107mol,根据元素守恒可知,明矾石中钾元素的质量分数为 =0.08=8%,故答案为:8。
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氮氧化物(NOx表示)是大气污染的重要因素,根据NOx的来源和性质特点,已开发出多种化学治理其污染的方法。

1)汽车尾气中的NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为①2NO2→2NO2O,②2NOO2→2NO2,③OO2→O3。下列关于该反应过程及生成物的叙述正确的是____(填序号)

ANO2起催化作用

BNO起催化作用

CNO2只起氧化作用

DO3O2互为同素异形体

2)汽车尾气中的CO来自于____NO来自于____

3)汽车尾气中的CONOx可在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NOCO还原的化学方程式:_____

4)工业尾气中氮氧化物常采用碱液吸收法处理。NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为11,该反应的离子方程式为____1molNO2被完全吸收时,转移电子的物质的量为____NONO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式为____

 

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从物质A(某正盐)的水溶液出发有下面所示的一系列变化:

(1)写出A~F物质的化学式:

A__________;B__________;C__________;D__________;E.__________;F__________

(2)写出E→F的化学方程式______________________________

(3)鉴别物质F中阴离子的方法是________________________

 

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下图表示物质AF之间的转化关系,其中A为淡黄色固体物质,BC为无色溶液,D为气体,EF为白色沉淀。请填写下列各空:

1)写出各物质的化学式:

A______B_____C_____D_____E_____F______

2)写出下列反应的化学方程式:

B→A________________________

B→C___________________________

3)写出C→F的离子方程式:___________________

4)在AF六种物质中,既有氧化性又有还原性的是(填字母代号)______

 

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工业上从海水中提取镁的流程如图所示,据此回答下列问题:

1)在沉淀池中加入石灰乳的作用是__

2)生产过程中,过滤得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量Ca(OH)2,实验室中除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2的方法:先将沉淀加入到盛有__溶液的烧杯中,充分搅拌后经___(填操作方法,下同)____,即可得到纯净的Mg(OH)2

3)下列关于题述流程中海水提镁的说法不正确的是__(填字母)

A.此法的优点之一是原料来源丰富

B.副产品可用于氯碱工业

C.电解时会产生氯气

D.该流程中涉及的化学反应有分解反应、化合反应和置换反应

4)电解无水氯化镁(熔融态)所得的镁蒸气在特定环境中冷却后可得到固体金属镁,则下列物质可用作镁蒸气的冷却剂的是___(填序号)

AH2         BN2         C.空气         DO2         E.水蒸气

5)在SO2中点燃的镁条像在CO2中那样继续燃烧,但反应较镁和CO2反应更为剧烈,反应结束后,在盛有SO2的广口瓶中可能存在的物质是___(写化学式),反应的化学方程式为____

 

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铝热反应原理可以应用在生产上,如用于焊接钢轨等,实验室铝热反应的实验装置如图所示。

1)镁条的作用是___

2)写出该反应的化学方程式:___;在冶金工业上也常用这一反应原理来冶炼__(填字母)

A.不活泼金属        B.较活泼金属

C.稀有金属            D.高熔点金属

3)为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成,分别进行下列实验:

①若取ag样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成的气体(标准状况,下同)体积为bL。反应的离子方程式是___;样品中铝的质量为___g

②另取ag样品将其点燃,恰好完全反应,反应产物冷却后,加入足量盐酸,测得生成的气体体积为cL,该气体与(1)中所得气体的体积比cb=__

 

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