【题目】某兴趣小组用白云石(主要含CaCO3 和MgCO3)和废铝屑制备一种化合物12CaO·7Al2O3。
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相关信息如下:
①MgCO3 分解温度低于 CaCO3;
②金属离子形成氢氧化物沉淀的 pH 范围:
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③AlCl3 易水解,易升华。请回答:
(1)从煅粉经一系列操作可制备纯净的CaCO3。请给出合理的操作排序(从下列操作中选取,按先后次序列出字母) :________
煅粉→加入适量 NH4NO3 溶液→( )→( )→( )→通入 NH3 和 CO2,控制pH<11.0→过滤→洗涤→CaCO3
a.过滤 b.控制 pH=11.0 c.控制 pH=8.0 d.取滤渣加水形成悬浊液 e.取滤液
(2)煅粉加入 NH4NO3 溶液发生反应的离子方程式是_________。
(3)通入 NH3 和 CO2 时,需控制 pH<11.0 的原因是_________。
(4)下列说法正确的是_________。
A.煅烧时,需用玻璃棒不断搅拌坩埚中固体,使其受热均匀
B.煅烧时产生 CO2 的体积恰好等于制备 CaCO3 时需要通入 CO2 的体积(已换算为相同状况)
C.NH4NO3 溶液还可用(NH4)2SO4、NH4HCO3 等溶液代替
D.过滤时,应选用玻璃砂漏斗,以免滤纸被溶液腐蚀
(5)废铝屑需要先放在乙醇和丙酮混合溶液中,放入超声波清洗器中清洗 30 分钟,目的是 __。取出晾干,用以下装置制备 AlCl3 溶液。请为虚线框中补充必须的装置,并按连接顺序排列 ___(填写代表装置的字母,不考虑橡皮管连接)。
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【答案】b→a→e CaO+2NH4++H2O=Ca2++2NH3·H2O 防止CaCO3中混有Ca(OH)2杂质,降低产率与纯度 D 溶解除去表面油污 AC
【解析】
白云石煅烧发生反应:CaCO3
CaO+CO2↑,MgCO3
MgO+CO2↑,在锻粉中加入适量的NH4NO3溶液后,镁化合物几乎不溶,由于NH4NO3溶液水解显酸性,与CaO反应生成Ca(NO3)2和NH3·H2O,故过滤后溶液中含Ca(NO3)2和NH3·H2O,将CO2和NH3通入滤液中后发生反应:Ca(NO3)2+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4NO3,据此分析滤液中的阴离子;若滤液中仅通入CO2,会造成CO2过量,废铝片加入氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液,用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,在碳酸钠溶液中搅拌电解,得到氢氧化铝,过滤加热灼烧得到氧化铝,碳酸钙和氧化铝共混加热1500°C得到七铝十二钙。
(1)从煅粉经一系列操作可制备纯净的CaCO3。合理的操作排序为:煅粉→加入适量 NH4NO3 溶液→控制 pH=11.0(确保钙离子不生成Ca(OH)2沉淀,防止CaCO3中混有Ca(OH)2杂质,降低产率与纯度)→过滤(除去氧化镁沉淀)→控制 pH=8.0→通入 NH3 和 CO2,Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+,控制pH<11.0→过滤→洗涤→CaCO3;
故答案为: b→a→e;
(2)煅粉加入 NH4NO3 溶液发生反应的离子方程式是CaO+2NH4++H2O=Ca2++2NH3·H2O。故答案为:CaO+2NH4++H2O=Ca2++2NH3·H2O;
(3)通入 NH3 和 CO2 时,需控制 pH<11.0 的原因是防止CaCO3中混有Ca(OH)2杂质,降低产率与纯度。故答案为:防止CaCO3中混有Ca(OH)2杂质,降低产率与纯度;
(4)A.煅烧时,不能用玻璃棒不断搅拌坩埚中固体,玻璃棒会与碳酸钙反应,故A错误;
B.白云石煅烧发生反应:CaCO3
CaO+CO2↑,MgCO3
MgO+CO2↑,煅烧时产生 CO2 的体积多于制备 CaCO3 时需要通入 CO2 的体积(已换算为相同状况),故B错误;
C.NH4NO3 溶液不可用(NH4)2SO4、NH4HCO3 等溶液代替,在锻粉中加入适量的NH4NO3溶液后,镁化合物几乎不溶,由于NH4NO3溶液水解显酸性,与CaO反应生成Ca(NO3)2和NH3·H2O,如用(NH4)2SO4、NH4HCO3 等溶液代替,会生成CaSO4 、Mg(OH)2沉淀,故C错误;
D.过滤后溶液中含Ca(NO3)2和NH3·H2O,将CO2和NH3通入滤液I中后发生反应:Ca(NO3)2+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4NO3,故滤液中的阴离子主要为NO3-,还含有OH-,过滤时,应选用玻璃砂漏斗,以免滤纸被溶液腐蚀,故D正确;
故答案为:D;
(5)废铝屑需要先放在乙醇和丙酮混合溶液中,放入超声波清洗器中清洗 30 分钟,目的是溶解除去表面油污。制备 AlCl3 溶液操作如下:取出洗去表面油污的铝屑,晾干,干燥的氯气与铝在加热条件下生成氯化铝气体,通入A浓盐酸中溶解,抑制其水解,尾气用C中NaOH溶液吸收,以防止污染空气。
故答案为:溶解除去表面油污;AC。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】有一种埋在地下的矿物X(仅含四种元素),挖出后在空气中容易发黄,现探究其组成和性质,设计完成如图实验:
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请回答:
(1)X的化学式____。
(2)X隔绝空气加热的化学反应方程式为:___。
(3)用化学方程式表示在空气中变黄的原因____。
(4)写出检验溶液A中存在的金属阳离子的实验方法:____。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示,工作原理为:Fe3++Cr2+
Fe2++Cr3+。下列说法一定正确的是
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A. 电池充电时,b极的电极反应式为:Cr3++e-=Cr2+
B. 电池放电时,b极的电极反应式为:Fe2+-e-=Fe3+
C. 电池放电时,Cl-从b极穿过选择性透过膜移向a极
D. 电池放电时,电路中每通过0.1 mol电子,Fe3+浓度降低0.1 mol·L-1
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某固体样品可能含有Cu、SiO2、Fe2O3、Na2CO3、KAl(SO4)2、KNO3 中的若干种。为确定其组成,实验过程及产物如下:
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已知:①所用试剂均过量;②固体 B 的质量小于固体 A。下列说法正确的是
A.无色气体一定是纯净物
B.固体样品中一定有 Cu、Fe2O3、SiO2、Na2CO3
C.向溶液 A 加入足量浓氨水所得固体质量可能与固体 C 质量相等
D.向溶液 C 中通入 CO2 可改为进行焰色反应(透过蓝色钴玻璃片),不影响实验结论
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】为了探究Fe2+、Cu2+、Ag+的氧化性强弱,设计实验如下图所示。
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回答下列问题:
(1)写出AgNO3的电离方程式__________________________。
(2)已知实验Ⅰ、Ⅱ的现象和结论如下表:
实验编号 | 实验现象 | 实验结论 |
Ⅰ | ① | 氧化性:Cu2+>Fe2+ |
Ⅱ | 溶液变蓝色 | ② |
①实验Ⅰ的现象是_____________________
②实验Ⅱ的结论是______________________________。
③写出实验Ⅱ的离子方程式______________________________。
(3)Cu、Fe、CuSO4溶液、AgNO3溶液均能导电,其中属于纯净物有_________种,CuSO4溶液、AgNO3溶液均能导电的原因是_____________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列离子方程式书写正确的是( )
A.向溴水中通入SO2:SO2+2H2O+Br2=2H++SO42-+2HBr
B.碳酸氢钠溶液与足量的氢氧化钡溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
C.漂白粉溶液在空气中失效:2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CO32-
D.实验室制氢氧化铁胶体:Fe3++3H2O
Fe(OH)3↓+3H+
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活中的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:
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ΔH=+88.6 kJ/mol则M、N相比,较稳定的是_____________。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=-238.6 kJ/mol,CH3OH(l)+12O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ/mol,则a________238.6(填“>”“<”或“=”)。
(3)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:__________________________________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176 kJ/mol,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 冰镇的啤酒打开后泛起泡沫
B. 对N2+3H2
2NH3的反应,使用铁触媒可加快合成氨反应的速率
C. 工业制取金属钾Na(l)+KCl(l)
NaCl(l)+K(g)选取适宜的温度,使K成蒸汽从反应混合物中分离出来
D. 工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】盐酸厄洛替尼是一种治疗肺癌的药物,以芳香化合物A为原料,制备其中间体H的合成路线如下:
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已知:B、D、E、F均能发生银镜反应。
回答下列问题:
(1)A的化学名称__________________。
(2)由A生成C的反应类型为__________________。
(3)B、G的结构简式依次为__________________、__________________。
(4)D生成E的化学方程式为______________________________________________________。
(5)H中含氧官能团名称为_________________。
(6)芳香化合物X是C的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式:_______________。
①能发生水解反应;②能发生银镜反应;③核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1
(7)2-氨基苯乙醚(
)可用作染料、香料、医药中间体。请设计以苯酚和乙醇为起始原料制备2-氨基苯乙醚的合成路线____________________________(无机试剂任选)。
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