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无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe...

无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:

已知:

物质

沸点/℃

57.6

180(升华)

300(升华)

1023

 

 

回答下列问题:

(1)步骤I中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是_________________(只要求写出一种)

(2)请写出步骤I中反应的方程式:______________________________________________

(3)步骤的尾气经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为____________________

(4)氯化铝粗品中的杂质主要是___________(写化学式)。结合流程及相关数据分析,步骤中加入铝粉的目的是_____________________________

 

增大反应物的接触面积,加快反应速率(或防止后续步骤生成的AlCl3水解) Fe2O3+3C2Fe+3CO↑ SiO2+2CSi+2CO↑ NaCl、NaClO、Na2CO3 FeCl3 除去FeCl3提高AlCl3纯度 【解析】 用铝土矿制取无水氯化铝工艺流程:铝土矿粉和焦炭在300℃焙烧,Fe2O3和SiO2被焦炭还原为Fe、Si,该过程生成CO,固体混合物和氯气、氧气在950℃加热,和Cl2反应生成对应的氯化物,即SiCl4、AlCl3、FeCl3,CO和O2反应生成CO2,后冷却到100℃,尾气为CO2、多余的Cl2、O2以及SiCl4,AlCl3和FeCl3变成固体,得到氯化铝的粗品,加入氯化钠熔融,铝的金属活动性强于铁,加铝粉,可以将氯化铝的粗品中的氯化铁中的铁置换出来,生成铁和氯化铝,在300℃,氯化铝升华,废渣为Fe,得到成品氯化铝,以此解答该题。 (1)步骤1中铝土矿粉和焦炭在300℃焙烧,因后续步骤反应生成氯化铝等强酸弱碱盐易水解,固体水分在焙烧的过程中挥发,防止后续步骤生成的盐水解、气孔数目增多增大反应物的接触面积,加快反应速率; (2)根据分析,步骤I为Fe2O3和SiO2被焦炭还原为Fe、Si,反应的方程式:Fe2O3+3C2Fe+3CO↑、SiO2+2CSi+2CO↑; (3)根据分析,步骤Ⅲ的尾气为CO2、多余的Cl2、O2以及SiCl4,SiCl4的沸点为57.6℃,经冷却至室温后,气体为CO2、多余的Cl2、O2,用足量的NaOH冷溶液吸收,Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,CO2和NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,所以生成的盐的化学式为NaCl、NaClO和Na2CO3; (4)根据分析,氯化铝粗品中的杂质主要是FeCl3;结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉可以将氯化铝的粗品中的氯化铁中的铁置换出来,生成铁和氯化铝,因AlCl3在180℃升华,在300℃,废渣为Fe,冷却得到成品氯化铝,则目的是除去FeCl3,提高AlCl3纯度。
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某气态烃AH2的相对密度为14,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。以该化合物为原料合成化合物GEI的流程如下:

已知:Ⅰ.芳香族化合物FCHO化合物,其相对分子质量为166,环上的一氯代物有一种,1 mol F与足量NaHCO3溶液反应能生成2 mol CO21molF与足量B反应生成G

Ⅱ.H为二元醇,其蒸气密度折算成标准状况为2.77 g/L1molH与足量D反应生成I。(同一个碳上连接两个羟基不稳定)

1A中官能团的名称为____________E的结构简式_________________________

2G的分子式为______________,反应⑤的反应类型为________________

3)写出下列化学方程式:

__________________________________;⑥_________________________________

4A及其同系物在一定条件下,可以反应生成高分子化合物,请写出与A相邻的同系物转化为高分子的化学方程式____________________________________________

 

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I、实验室用50 mL 0.50 mol·L1盐酸、50 mL 0.55 mol·L1 NaOH溶液和如图所示装置,进行测定中和热的实验,得到表中的数据:完成下列问题:

实验次数

起始温度t1/

终止温度t2/

盐酸

NaOH溶液

1

20.2

20.3

23.7

2

20.3

20.5

23.8

3

21.5

21.6

24.9

 

 

(1)不能用铁丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是_______

(2)经数据处理,测得中和热为56.8 kJ·mol1其热化学方程式为:___________

II.实验室制备硝基苯实验装置和步骤如下:(实验步骤)

100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混合液,将混合酸小心加入B中,把18 mL(15.84 g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混合均匀,在5060℃下发生反应,直至反应结束。

将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5% NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205210 ℃馏分,得到纯硝基苯18.00 g。请回答:

(1)装置B的名称是________,装置C的作用是________________

(2)实验室制备硝基苯的化学方程式是____________________________

(3)为了使反应在5060 ℃下进行,常用的方法是__________

(4)在洗涤操作中,第二次水洗的作用是____________________

 

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I、(1)普通锌锰干电池的结构如图所示。回答下列问题。

①电池中电解质溶液为________

②负极反应式为______________________________________

③放电时NH________(正极负极”)移动。

2)废电池中的锌皮常用于实验室制氢气,废锌皮和纯锌粒分别与同浓度的稀硫酸反应,产生氢气速率较大的是________,若用过量的纯锌粒与一定量的稀硫酸反应,为了加快反应速率又不影响产生氢气的量,下列措施可行的是________(填序号)

A.微热      B.加入适量氧化铜      C.加入少量硫酸铜溶液

D.加水      E.加入少量氢氧化钡溶液

II、一定条件下,H2O2在水溶液中发生分解反应:2H2O22H2OO2,反应过程中,测得不同时间H2O2的物质的量浓度如下表:

t/min

0

20

40

60

80

c(H2O2)/(mol/L)

0.80

0.40

0.20

0.10

0.05

 

1H2O2的分解反应________氧化还原反应(不是”)

2)该分解反应020 min的平均反应速率v(H2O2)________ mol/(L·min)

3 加入0.1 molMnO2粉末于50 mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1 g/mL),在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示,反应放出气体所需要的时间为________ABCD四点化学反应速率快慢的顺序为________

4)由合成气(组成为H2CO、和少量CO2)直接制备二甲醚,其中主要过程包括以下四个反应:

甲醇合成反应:①CO(g) 2H2(g)=CH3OH(g)  ΔH1=-90.1 kJ·mol1

CO2(g) 3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)  ΔH2=-49.0 kJ·mol1

水煤气变换反应:③CO(g) H2O (g)=CO2(g)H2(g)  ΔH3=-41.1 kJ·mol1

二甲醚合成反应: 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)      ΔH4=-24.5 kJ·mol1

H2CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为________________

 

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A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子半径与最外层电子数的关系如下图1。E原子最外层电子数是D原子最外层电子数的4倍,D的简单离子核外电子排布与C2-相同。

图1          图2

试回答:

(1)元素E在元素周期表中的位置是________

(2)与元素D的简单离子所含电子数和质子数均相同的微粒是________(用化学式作答,下同)。

(3)B和E的最高价氧化物对应的水化物,酸性较弱的为________。若用上图2中装置验证这两种酸的酸性强弱,则在装置中加入的试剂分别为:Ⅰ__________,Ⅱ________,观察到的实验现象是________________

(4)由以上五种元素组成的中学常见的物质,其组成和结构信息如下表:

物质

组成和结构信息

a

含有A、C、D的盐

b

C、D组成的化合物,且原子个数之比为1∶1

c

化学组成为AC2

 

①a含有的化学键有____________________________________

②b与c反应的化学方程式为____________________________________

 

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向绝热恒容密闭容器中通入SO2NO2,一定条件下使反应达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。下列叙述正确的是( )

 

A.反应在c 点达到平衡状态

B.反应物浓度:点小于

C.反应物的总能量低于生成物的总能量

D.时,SO2的转化率:段小于

 

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