【题目】生活中常用的净水剂KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。实验室中,采用废易拉罐( 主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题:
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(1)为尽量少引入杂质,试剂①应选用__________ (填标号)。
A.HCl溶液 B.H2SO4 溶液 C.氨水 D.NaOH溶液
(2)沉淀B的化学式为______________;将少量明矾溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是_________________________________ (用离子方程式表示)。
(3)科学研究证明NaAlO2 在水溶液中实际上是Na[Al(OH)4](四羟基合铝酸钠),易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_______________________________________。
(4)常温下,等pH的NaAlO2 和NaOH两份溶液中,由水电离出的c(OH-)前者为后者
的108倍,则两种溶液的pH=__________。
【答案】D Al(OH)3 Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+ 2A1+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4] +3H2↑ 11
【解析】
根据铝能和碱反应,生成偏铝酸盐,要制取明矾KAl(SO4)2·12H2O,围绕明矾的成分,选择加入的试剂;根据NaAlO2溶液中水的电离被促进,而NaOH溶液中水的电离受抑制进行分析;
(1)易拉罐主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质,Al可以与强碱反应,Fe、Mg不能与碱反应,故制备明矾KAl(SO4)2·12H2O时可选用强碱NaOH溶解易拉罐,故选试剂D。
(2)滤液A主要成分为NaAlO2,加入NH4HCO3,二者发生反应,2AlO2-+NH4++HCO3-+3H2O=2Al(OH)3↓+NH3·H2O+CO32-,所以沉淀B为Al(OH)3;将少量明矾溶于水,A13+水解发生反应:Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+,产生H+,所以溶液呈弱酸性;
答案:Al(OH)3;Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+。
(3)易拉罐溶解过程中主要发生Al与NaOH溶液的反应生成NaAlO2和氢气,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,若NaAlO2表示为Na[Al(OH)4],则上述方程式表示为:2Al+2NaO+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑;答案:2Al+2NaO+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑;
(4)NaAlO2为强碱弱酸盐,在溶液中会发生水解,促进了水的电离,而NaOH属于强碱,溶液中电离出OH-,使水的电离受到抑制。设两溶液的pH=a则NaAlO2溶液中水电离出的c(OH-)=10-(14-a)mol·L-1,NaOH溶液中水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-amol·L-1;由已知
=108,解得a=11;答案:11。
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【题目】下列有关同分异构体数目的叙述中,正确的是( )
A.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有3种
B.结构简式为
的烃,分子中含有两个苯环的该烃的同分异构体为2种
C.含有5个碳原子的饱和链烃,其一氯取代物有8种
D.菲的结构简式为
,它与硝酸反应,可生成3种一硝基取代物
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【题目】对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施之一。
(1)硫酸厂的酸性废水中砷(As)元素(主要以 H3AsO3 形式存在)含量极高,为控制砷的排放, 某工厂采用化学沉淀法处理含砷废水。请回答以下问题:
①已知砷是氮的同族元素,比氮原子多 2 个电子层,砷在元素周期表的位置为_____。
②工业上采用硫化法(通常用硫化钠)去除废水中的砷,生成物为难溶性的三硫化二砷,该反 应的离子方程式为_____。
(2)电镀厂的废水中含有的 CN-有剧毒,需要处理加以排放。处理含 CN-废水的方法之一是在 微生物的作用下,CN-被氧气氧化成 HCO3- ,同时生成 NH3,该反应的离子方程式为_____。
(3)电渗析法处理厨房垃极发酵液,同时得到乳酸的原理如图所示(图中“HA”表示乳酸分子, A―表示乳酸根离子):
①阳极的电极反应式为_____
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②电解过程中,采取一定的措施可控制阳极室的 pH 约为 6~8,此时进入浓缩室的 OH-可忽略不 计。400 mL 10 g·L-1 乳酸溶液通电一段时间后, 浓度上升为 145 g/L(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的 H2 在标准状况下的体积约为_____L (已知:乳酸的摩尔质量为 90 g/mol)。
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【题目】2009年2月,日本产业技术综合研究所能源技术研究部门能源界面技术研究小组组长周豪慎和日本学术振兴会(JSPS)外籍特别研究员王永刚共同开发出了新构造的大容量锂空气电池。下列说法不正确的是
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A.放电时的正极反应为O2+2H2O+4e-→4OH-
B.充电时正极附近pH降低
C.若用该电池作电源电解硫酸镁溶液,当电路中有0.02mol e-转移时,阴极增重0.24g
D.在该电池中,放电反应生成的不是固体的Li2O,而是容易溶解在水性电解液中的LiOH(氢氧化锂)。因此,氧化锂在空气电极堆积后,不会导致工作停止
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【题目】以
溶液为电解质溶液进行粗铜
含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质
的电解精炼,下列说法正确的是
A.化学能电能全部转化为电能
B.粗铜接电源正极,发生还原反应
C.溶液中
向阳极移动
D.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
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【题目】某研究性学习小组查阅资料:“氯气与硫在加热条件下生成二氯化硫(S2Cl2),该物质遇水迅速反应,他们利用如下仪器和药品制取纯净的氯气与硫反应来制备S2Cl2
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实验过程所提供的药品有:浓盐酸、浓H2SO4、MnO2、KMnO4(H+)、饱和NaHCO3溶液、碱石灰、硫磺、NaOH溶液、冰水、饱和食盐水。
回答下列问题:
(1)利用所提供的设备和药品,写出制备Cl2的离子方程式:________________
(2)在该实验过程中两次用到仪器B,第一次装置B中的药品是____________,第二次装置B的作用是____________________________________________________。
(3)能否省略装置C________(填“能”或“否”),原因是_________________________________。
(4)实验开始后,当_______________________________________________,(填现象)点燃D处的酒精灯。
(5)某学生利用装置A制备一定量的Cl2,他收集到的Cl2的体积总比预期的要多,他经过认真分析后,认为应对装置A略作改进,你认为怎样改进:_____________________
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【题目】实验室模拟工业漂白液(有效成分为NaClO)脱除废水中氨氮(NH3)的流程如下:
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下列分析正确的是
A. ①中采用蒸馏的方法精制粗盐水
B. ②中阳极的主要电极反应:4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑
C. ③中制备漂白液的反应:Cl2 + OH- = Cl- + HClO
D. ②、③、④中均发生了氧化还原反应
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【题目】下列叙述正确的是( )
A. 将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH=7时,c(SO42-)>c(NH4+)
B. 两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2
C. pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色
D. 向0.1 mol/L的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中
增大
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【题目】弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
(1)在25℃时,将c mol·L-1的醋酸溶液与0.02 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性,用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=________。
(2)25℃时,H2SO3
HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2 mol·L-1,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kb=________mol·L-1,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中
将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)已知H2A在水中存在以下平衡:H2A=H++HA-,HA-
H++A2-。常温下H2A的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)
Ca2+(aq)+A2-(aq) △H>0。若要使该溶液中Ca2+浓度变小,可采取的措施有________。
A.升高温度 B.降低温度 C.加入NH4Cl晶体 D.加入Na2A固体
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