(2011·广东卷)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下:
(注:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为① 和② 。
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在 。
(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为 。
(4)镀铝电解池中,金属铝为 极,熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在,铝电镀的主要电极反应式为 。
(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是 。
(2)在高温下,氯气可与氢气、金属钠和铝反应生成HCl、NaCl和AlCl3,由于温度是700℃,所以AlCl3会升化变成气体,因此气泡的主要成分除Cl2外还含有HCl和AlCl3;NaCl熔点为801℃,此时NaCl不会熔化,只能在浮渣中存在,即浮渣中肯定存在NaCl。
(3)尾气经冷凝后分为气体A和B,由框图可知A是氯气和氯化氢的混合气体,B是AlCl3,因此用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O和H++OH-=H2O。
(4)既然是镀铝,所以铝必需作阳极,由于熔融盐中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在,所以阳极的电极反应式为Al +7 AlCl4――3e-=4Al2Cl7―。
(5)铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜,它能阻止内部的金属继续被氧化,起到防腐蚀保护作用。
【答案】(1)①2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe ②4Al+3SiO22Al2O3+3Si。
(2)H2和AlCl3;NaCl
(3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
(4)阳极 Al +7 AlCl4――3e-=4Al2Cl7―。
(5)致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触,使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。
(2011·天津卷)图中X、Y、Z为单质,其他为化学物,它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中,A俗称磁性氧化铁;E是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应。
回答下列问题:
(1)组成单质Y的元素在周期表中的位置是 ;M中存在的化学键类型为 ;R的化学式是 。
(2)一定条件下,Z与H2反应生成ZH4,ZH4的电子式为 。
(3)已知A与1molAl反应转化为X时(所有物质均为固体)。放出aKJ热量。写出该反应的热化学方程式:
。
(4)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式:
(5)向含4mol D的稀溶液中,逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种,请在坐标系中画出n(X2+)随n(X)变化的示意图,并标出n(X2+)的最大值。
;向稀硝酸溶液中加入铁粉反应的方程式为Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+2H2O+NO↑,当铁粉过量时,铁会继续和Fe(NO3)3反应,生成Fe(NO3)2,方程式为Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2。由方程式可知4mol硝酸生成1molFe(NO3)3,1molFe(NO3)3生成1molFe(NO3)2,即n(Fe2+)的最大值是1.5mol。
【答案】(1)第二周期第ⅥA族 离子键 共价键 H2SiO3(H4SiO4)
(2)
(3)8Al(s)+3Fe3O4(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s) △H=-8aKJ/mol
(4)3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++14H2O+NO↑
(5)
(2011·新课标全国卷)0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。
请回答下列问题:
(1)试确定200℃时固体物质的化学式______________(要求写出推断过程);
(2)取270℃所得样品,于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为______________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为_________,其存在的最高温度是_____________;
(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为________________;
(4)在0.10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=________________mol·L-1(Kap[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。若在0.1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是_______________mol·L-1。
(4)因为Kap[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-) =2.2×10-20,当溶液的pH=8时,c (OH-)=10-6,所以c(Cu2+)=2.2×10-8;硫酸铜溶液中通入过量H2S气体时反应的化学方程式为: CuSO4+H2S=H2SO4+CuS,忽略溶于体积变化根据原子守恒可知生成的硫酸的浓度是0.1mol·L-1,所以H+浓度是0.2mol·L-1。
【答案】(1)CuSO4·H2O;(2)CuSO4CuO+SO3↑、CuSO4·5H2O、102℃;
(3)Cu+2H2SO4CuSO4+2H2O+SO2↑
(4)2.2×10-8、0.2
12.(2011海南,9分)镁化合物具有广泛用途,请回答有关镁的下列问题:
(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的______________,还生成少量的______________(填化学式);
(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂,其中镁的化合价是_____________,该化合物水解的化学方程式为_________________;
(3)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。
下列选项中正确的是_______________(填序号)。
①MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力
②Mg与F2的反应是放热反应
③MgBr2与Cl2反应的△H<0
④化合物的热稳定性顺序为MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
⑤MgF2(s)+Br2(l)=MgBr2(s)+F2(g)△H=+600kJ·mol-1
[答案](1)MgO,Mg3N2;(2)+2,;
(3)①②③⑤
命题立意:以元素及其化合物为载体的综合考查,包括物质性质及反应方程式、特殊图表信息的处理。
(2011·全国II卷)(15分)(注意:在试题卷上作答无效)
下图中,A、B、C、D、E是单质,G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。
已知:
① 反应能放出大量的热,该反应曾应用于铁轨的焊接;
② I是一种常见的温室气体,它和可以发生反应:2E+I2F+D,F中的E元素的质量分数为60%.
回答问题:
(1)①中反应的化学方程式为____________________________________________;
(2)化合物Ⅰ的电子式为______________________,它的空间构型是_________;
(3)1.6g G 溶于盐酸,得到的溶液与铜粉完全反应,计算至少所需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程);
(4)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为___________________________,反应后溶液与过量化合物Ⅰ反应的离子方程式为_______________________________;
(5)E在I中燃烧观察到的现象是__________________________。
【答案】
(4)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓
(5)镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,反应器内壁附着有黑色的碳
(2010·全国Ⅰ卷)下列叙述正确的是
A.Li在氧气中燃烧主要生成
B.将SO2通入溶液可生成沉淀
C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
【解析】A错误,因为Li在空气中燃烧只能生成Li2O,直接取材于第一册课本第二章第三节; B错误,酸性:HCl>H2SO3>H2CO3所以通入后无BaSO3沉淀,因为BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑;D错误,溶液中该反应难以发生,先是:2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,接着Cu(OH)2CuO+H20,溶液中NH3不能还原CuO为Cu,要还原必须是干燥的固态!C正确,强酸制弱酸,酸性:H2CO3>HClO,反应为:CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO,直接取材于课本第一册第四章第一节;
【2010高考】
(2010·全国卷Ⅰ)能正确表示下列反应的离子方程式是
A.将铜屑加入溶液中:
B.将磁性氧化铁溶于盐酸:
C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:
D.将铁粉加入稀硫酸中:
【答案】A
【命题意图】考查离子方程式的正误判断方法!
【点评】离子方程式正误判断是个老生常谈的问题了,本题出得太没有创意了,如D这是个重现率很高的的经典错误,考生绝对做过原题!B项也见得多,一般考查不是用盐酸而是用氢碘酸,有些专家多次指出,磁性氧化铁不溶于任何酸,这样的典型错误在高考题中再次出现,这道题就没什么意思了!A直接取材于课本第二册,C选项,考生也绝对做过,都是太常见不过了!
(2010·安徽卷)12.右图是一种稀硫对Fe-Gr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果,下列有关说法正确的是
A.稀硫酸对Fe-Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱
B.稀硝酸和铁反应的化学方程式是:Fe+6HNO3(稀)—Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
C.Cr含量大于13%时,因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大,所以对Fe-Cr合金的腐蚀性最强
D.随着Cr含量增加,稀硫酸对Fe-Cr合金的腐蚀性减弱
【答案】D
【解析】A选项应该说铬的含量大于13%,稀硝酸对合金的腐蚀速率比盐酸硫酸弱。B应生成NO;C不能解释盐酸硝酸氢离子浓度相等,但硝酸腐蚀速度慢。
(2010·安徽卷)13.将0.01mol下列物质分别加入100mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)
①Na2O1 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl
A.①>②>③>④ B.①>②>④>③
C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
【答案】A
【解析】①②溶于水,溶质都是0.02moL,但前者有氧气生成,因此氢氧根浓度大,有①>②;③中碳酸根水解使得阴离子浓度稍大于④。因此有A正确。
(2010·福建卷)9。下列各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是
X
Y
Z
A
Na
NaOH
NaHCO3
B
Cu
CuSO4
Cu(OH)2
C
C
CO
CO2
D
Si
SiO2
H2SiO3
【解析】本题考察考生对常见元素及其化合物知识的掌握情况,可用代入法,即把各选项中的X,Y,Z带入又吐的圆圈中进行判断,C中CO2在一定条件下与单质钠反应可以生成金刚石和碳酸钠。
(2010·上海卷)11.将0.4gNaOH和1.06g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是
(2010·上海卷)21.甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液,各加入10mL 0.1 mol·L-1 AlCl3溶液,两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是
A.甲中沉淀一定比乙中的多 B.甲中沉淀可能比乙中的多
C.甲中沉淀一定比乙中的少 D.甲中和乙中的沉淀可能一样多
【答案】BD
【解析】此题考查了元素化合物知识。根据氢氧化铝的性质,其能溶于氢氧化钠但不溶于氨水,故此加入时,两烧杯中生成的都是氢氧化铝沉淀;相同体积相同pH的两溶液中的溶质氨水大于氢氧化钠,当两者均不足量时,生成的沉淀氨水多;氨水过量,氢氧化钠不足量时,生成的沉淀氨水多;氨水过量,氢氧化钠恰好时,生成的沉淀一样多;氨水和氢氧化钠都过量时,生成的沉淀氨水多;可知BD正确。
解法点拨:此题解答时,选用的是讨论法,其多用在计算条件不足,据此求解时需要在分析推理的基础上通过某些假设条件,加以讨论才能正确解答;故此在应用讨论法解题时,关键是先要分析条件与求解问题之间的联系,形成正确的解题方法。
(2010·上海卷)22.由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO组成的混合物,加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应,则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是
A.4:3 B.3:2 C.3:1 D.2:l
(2010重庆卷)8.下列叙述正确的是
A.铝制容器可盛装热的H2SO4
B.Agl胶体在电场中自由运动
C.K与水反应比Li与水反应剧烈
D.红磷在过量Cl2中燃烧生成PCl3
【答案】C
【解析】本题考察物质的性质。A项,铝与热的浓硫酸反应,错误。B项,AgL胶体吸附电荷而带电,故在电场作用下做定向移动,错误。C项,K比Li活泼,故与水反应剧烈,正确。D项,P与过量的反应,应生成,错误。
误区警示:铝在冷、热中发生钝化,但是加热则可以发生反应,胶体自身不带电,但是它可以吸附电荷而带电。由此警示我们,化学学习的平时学生一定要严谨,对细小知识点要经常记忆,并且要找出关键字、词。
(2010·全国卷Ⅰ)28.(15分)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液,他们是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体;B、C、D和F是盐溶液,且他们的阴离子均不同。现进行如下实验:
①A有刺激性气味,用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾;
②将A分别加入其它五中溶液中,只有D、F中有沉淀产生;继续加入过量A时,D中沉淀无变化,F中沉淀完全溶解;
③将B分别加入C、D、E、F中,C、D、F中产生沉淀,E中有无色、无味气体逸出;
④将C分别加入D、E、F中,均有沉淀生成,再加入稀HNO3,沉淀均不溶。
根据上述实验信息,请回答下列问题:
能确定溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式):
不能确定的溶液,写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法:
【解析】(I)由题干表述可知A和E不是盐,又由纯E为无色油状液体,推知E为硫酸(③步操作进一步确定);(II)由题干和①步操作可知A为氨水; (III)再由②步操作可知F中阳离子为Ag+发生的反应为:Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+;AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O;而常见的盐中只有AgNO3可溶于水,故F为AgNO3;(IV)由③步操作可知B中阴离子应为CO32-,由于此无色无味的气体只能是CO2, B、C、D中能生成沉淀说明不能是HCO3-,而阳离子可是常见的K+、Na+、NH4+等待定(V)同样由②步操作D中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的为阳离子为Mg2+或Al3+,而阴离子需待下步反应再确定;(VI)由④步操作生成的沉淀为可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等,但限于题干所述中学常用试剂,则沉淀应为AgCl和BaSO4,才不溶于HNO3,一个是与AgNO3结合生成的沉淀,一个是与硫酸结合形成的沉淀,故C应该同时含有Ba2+和Cl-即,C为BaCl2,进而推出D中阴离子应该为SO42-,因为题干所述盐溶液中阴离子均不同,故D为Al2(SO4)3或MgSO4其他解析见答案
【答案】(1)A NH3·H2O或NH3 ;E H2SO4 F AgNO3 C BaCl2
若C作为不能确定的溶液,进一步鉴别的方法合理,同样给分
(2)B Na2CO3或K2CO3 用洁净的铂丝蘸取少量B,在酒精灯火焰中灼烧,若焰色呈黄色则B为Na2CO3溶液;若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色,则B为K2CO3溶液
D Al2(SO4)3或MgSO4 取少量D,向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成,继续滴加过量的NaOH溶液,若沉淀溶解,则D为Al2(SO4)3溶液,若沉淀不溶解,则D为MgSO4溶液
(2010·广东理综卷)32(16分)
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石(主要成分为Li2OAl2O34SiO2)为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g.
(1)步骤Ⅰ前,-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________.
(2)步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的PH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。
(3)步骤Ⅱ中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有______________.
(4)步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为________________.
(5)从母液中可回收的主要物质是_____________.
【解析】(1)粉碎可以增大接触面积,加快反应速率
要增强溶液的碱性,只能加入石灰石
可以氧化为,石灰乳和使得沉淀
步骤Ⅲ生成的沉淀是,离子方程式为:
母液中的溶质是、,可以回收。
【答案】(1)加快反应速率
(2)石灰石
(3)
(4)
(5)。
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