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15.某混合物A含有Al2(SO4)3、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化:(因Al2O3和Fe2O3不溶于水,Al2(SO4)3溶于水,所以通过加水能够把它们分开)

据此回答下列问题:
(1)I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是过滤.
(2)根据上述框图反应关系,写出下列物质的化学式.沉淀固体BAl2O3;沉淀DFe2O3;.
(3)写出①、②、③、④四个反应化学方程式
①Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4];②Al2(SO4)3+6NH3.H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓;③Na[Al(OH)4]+HCl=NaCl+H2O+Al(OH)3↓;④2Al(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O.
(4)如果把步骤③中适量的盐酸改为过量的二氧化碳则反应的离子方程式AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-.

分析 Al2(SO4)3溶于水,Al2O3和Fe2O3均不溶于水,混合物A加水溶解后,溶液中是KAl(SO4)2,沉淀C为Al2O3和Fe2O3;
由转化关系图可知,向沉淀C中加NaOH溶液,Fe2O3不反应,沉淀D为Fe2O3,Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2,向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,Al(OH)3受热分解生成固体B为Al2O3;
向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中E为(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到(NH4)2SO4,然后结合物质的性质及化学用语来解答.

解答 解:Al2(SO4)3溶于水,Al2O3和Fe2O3均不溶于水,混合物A加水溶解后,溶液中是Al2(SO4)3,沉淀C为Al2O3和Fe2O3;
由转化关系图可知,向沉淀C中加NaOH溶液,Fe2O3不反应,沉淀D为Fe2O3,Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2,向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,Al(OH)3受热分解生成固体B为Al2O3;
向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中E为(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到(NH4)2SO4,
(1)溶液和沉淀的分离利用过滤,故答案为:过滤;
(2)由上述分析可知B为Al2O3,C为Al2O3、Fe2O3,D为Fe2O3 故答案为:Al2O3;Fe2O3;
(3)反应①为Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4],
反应②为Al2(SO4)3+6 NH3.H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓,
反应③为Na[Al(OH)4]+HCl=NaCl+H2O+Al(OH)3↓,
反应④为2Al(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O,
故答案为:Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4];Al2(SO4)3+6 NH3.H2O=3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓;Na[Al(OH)4]+HCl=NaCl+H2O+Al(OH)3↓;2Al(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O;
(4)向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,即AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故答案为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-.

点评 本题考查无机物的推断,为高频考点,综合考查元素化合物性质,侧重Al、Fe及其化合物性质的考查,注意氧化铝的两性,明确发生的化学反应为解答的关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是(  )
A.标准状况下,17gH2O2中含极性键的数目为NA
B.1L 1mo/L的Fe2(SO4)3溶液中含有的硫酸根离子数为3NA
C.标准状况下,11.2LN2和H2的混合气体中所含原子数为NA
D.5.6gFe溶于1L 0.3moL/L硝酸中,转移的电子数为0.3NA

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6.现有0.270kg质量分数为10%的溶液200ml,计算:
(1)溶液中CuCl2的物质的量.
(2)溶液中CuCl2的物质的量浓度.

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3.下列物质间的转化通过一步化学反应不能实现的是(  )
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10.下列叙述中正确的是(  )
A.氧化还原反应中得失电子总数一定相等
B.有单质参加的反应一定是氧化还原反应
C.电解质溶液中阴阳离子的总数一定相等
D.分解反应一定是氧化还原反应

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.碳及其化合物在生活、化工领域发挥着重要的作用.试回答下列问题:

(1)二甲醚(CH30CH3)是无色气体,可作为一种新型能源.工业上可用CO2和H2反应合成
二甲醚:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O (g)△H0已知:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ.mol-1
CH3OCH3(g)+H2O(g)?2CH3OH(g)△H2=+23.4kJ.mol-1
①△H=-130.8kJ.mol-1
②下列能判断恒温恒容条件下合成二甲醚的反应已达到平衡的依据为bc(填字母).
a.气体密度不变
b.压强不变
c.气体平均相对分子质量不变
d.反应前n(C02)=2mol,n(H2)=6mol,一段时间后测得容器中的比值不变
③上述合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图1所示.T1温度下,将6mol CO2和12mol H2充人2L的恒容密闭容器中,5min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CH30CH3)=0.18 mol/(L•min);A、B、C三点对应平衡常数KA、KB.KC之间的大小关系为KA=KC>KB.
(2)有科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图2所示,若重整系统发生的反应中$\frac{n(FeO)}{n(C{O}_{2})}$=4,则重整系统中发生反应的化学方程式为4FeO+CO2$\frac{\underline{\;700K\;}}{\;}$C+2Fe2O3
(3)以CO2为原料利用电解法可制取乙烯,其装置如图3所示.电极a为电源的负极(填“正极”或“负极”),生成乙烯的电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O.
(4)常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液.反应NH4++HCO3-+H2O-NH3•H2O+H2CO3的平衡常数K=1.25×10-3.(已知常温下NH3•H2O的电离平衡常数Kb=2×l0-5,H2C03的电离平衡常数K1=4×l0-7)

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7.海水中含有丰富的镁资源.锂(Li)与镁元素性质相似.
(1)物质的量为0.10mol的锂在只含有N2和O2混合气体的容器中燃烧,反应后容器内固体物质的质量m克,m的取值范围是0.7<m<1.5;
(2)锂电池是新一代高能电池,目前已研究成功多种锂电池.某离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO2),充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中,以LiC6表示.电池反应为LiCoO2+C6$\frac{充电}{放电}$CoO2+LiC6,则放电时电池的正极反应为CoO2+Li++e-=LiCoO2.
(3)为了回收废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂.

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②调整PH=5-6的目的是使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3除去.

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4.实验室通常用如右图所示的装置来制取氨气.回答下列问题:
(1)制取氨气反应的化学方程式为:Ca(OH)2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.
(2)收集氨气时,使用的试管(或集气瓶)必须干燥,其原因是氨气极易溶于水.
(3)氨气与浓盐酸挥发出的气体接触会出现白烟.

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5.NA表示阿伏加德罗常数,下列判断错误的是(  )
A.标准状况下,14g CO所含质子数为7NA
B.22g某气体含分子数为0.5NA,则其摩尔质量为44
C.标准状况下,33.6LCH4中含H原子数为6NA
D.1 mol Na 完全反应时,失去NA个电子

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