(8分)将稀硝酸逐滴加入盛有铝铁合金的容器中,当固体恰好完全溶解时,产生标准状况下NO 40.32L,将反应后的溶液平均分成三等份,分别进行如下实验:
(1)第一份溶液中逐滴加入2 mol·L-1NaOH溶液,至恰好达到最大沉淀,不考虑空气中O2的氧化,则需加入NaOH溶液的体积为________________。
(2)第二份溶液中边加入NaOH溶液,边在空气中充分搅拌,至恰好达到最大沉淀量,将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、称量比第一份重5.1g,则该过程中消耗O2的物质的量为_______________。
(3)第三份溶液中逐滴加入4 mol·L-1NaOH溶液,至Al(OH)3沉淀恰好溶解,消耗NaOH溶液500mL,计算原合金中铝的质量。(写出解题过程)(4分)
(1)900mL或0.9L (2分) (2)0.075mol(2分)
(3)依据Na原子守恒有:n(NaOH)=n(NaAlO2)+n(NaNO3)
n(NaOH)=4mol/L×0.5L×3=6mol (1分)
依题意硝酸不过量,n(HNO3)=4n(NO)=4×(40.32L/22.4L/mol)=7.2mol
则,n(NaNO3)=3/4×7.2mol=5.4mol (1分)
n(Al)= n(NaAlO2)=" n(NaOH)" -n(NaNO3)=6mol-5.4mol=0.6mol (1分)
m(Al)=0.6mol×27g/mol=16.2g (1分)
原合金中含铝的质量为16.2g (此问若学生求出5.4g,可得3分)
解析试题分析:(1)此容器中发生反应Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O
Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO+2H2O
Fe(NO3)3+3 NaOH= Fe(OH)3+3NaNO3
Al(NO3)3+3 NaOH= Al(OH)3+3NaNO3
还有可能发生:Fe+2 Fe(NO3)3= 3Fe(NO3)2
Fe(NO3)2+2NaOH= Fe(OH)2+2NaNO3
依题意硝酸不过量,每份溶液中n(HNO3)="4n(NO)" ×1/3="4×(40.32L/22.4L/mol)" 1/3
=2.4mol
依据N元素守恒:n(HNO3)= n(NaNO3)+ n(NO)
又n(NO)="40.32L/(22.4L/" mol) ×1/3="0.6" mol
n(NaNO3)="1.8" mol
故 V(NaOH)=" 1.8" mol/2 mol·L-1 = 0.9L
(2)第二份溶液中加入NaOH溶液的同时在空气中充分搅拌,此时的Fe(OH)2完全转化为Fe(OH)3,发生反应 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3,故沉淀增重的质量是4Fe(OH)2吸收的氧气和水的质量,即
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 △m
32 68
n(O2) ×32g/ mol 5.1g
n(O2)= 0.075mol
考点:本题中以铝铁与稀硝酸反应为载体,考查了在此过程中发生的化学反应,计算题中化学方法的运用。
科目:高中化学 来源: 题型:单选题
铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2等,从铝土矿冶炼Al2O3的流程如下:![]()
下列说法正确的是
| A.气体A一定为HCl | B.滤液Ⅰ中溶质仅含NaAlO2 |
| C.沉淀的主要成分为硅酸钙 | D.反应1、反应2均不是氧化还原反应 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(9分)硝矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O及少量氧化铁。
利用明矾石制备K2SO4的工艺流程如下所示:![]()
(1)焙烧炉中发生如下反应,请在方程式中表示出电子转移的方向和数目
2Al2(SO4)3+3S
2Al2O3+9SO2↑
(2)步骤②涉及Al2O3的离子方程式为____。
(3)步骤③调pH生成AI{OH)。的离子方程式为____;不能用CO2来调pH,理由是
.
(4)步骤④的主要操作步骤是___ _,过滤、洗涤和干燥
(5)炉气回收可做多种用途,请举一例:__ _。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
A.、B、C、D、E、F六种物质的转化关系如图所示(反应条件和部分产物未标出)![]()
(1)若A为短周期金属单质,D为短周期非金属单质,且所含元素的原子序数A是D的2倍,所含元素的原子最外层电予数D是A的2倍,F的浓溶液与A D反应都有红棕色气体生成,则A为___________________,
反应④的化学方程式为____________________________________.
(2)若A为常见的金属单质,D F是气态单质,反应①在水溶液中进行,则反应②(在水溶液中进行)的离子方程式是____________________________.
(3)若A.D.F都是短周期非金属元素单质,且A.D所含元素同主族,A.F所含元素同周期,则反应①的化学方程式为________________________.
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(16分)辉铜矿是冶炼铜的重要原料。
(1)工业上冶炼粗铜的某种反应为:Cu2S+O2=2Cu+SO2
①当产生标况下11.2L气体时,转移电子数目为 ;
②将粗铜进行电解精炼,粗铜应与外电源的 极相接;若精炼某种仅含杂质锌的粗铜,通电一段时间后测得阴极增重ag,电解质溶液增重bg,则粗铜中含锌的质量分数为 ;
(2)将辉铜矿、软锰矿做如下处理,可以制得碱式碳酸铜:![]()
①铜单质放置于潮湿空气中,容易生成碱式碳酸铜,反应化学方程式是 ;
②步骤Ⅱ中,碳酸氢铵参与反应的离子方程式为 ;
③步骤Ⅰ中发生如下3个反应,已知反应i)中生成的硫酸铁起催化作用。请写出反应iii)的化学方程式。
i)Fe2O3+3H2SO4 =Fe2(SO4)3+3H2O
ii) Cu2S+ Fe2(SO4)3 =CuSO4+CuS+2FeSO4
iii)
④步骤Ⅱ中调节pH后的溶液中,铜离子浓度最大不能超过 mol/L。
(已知Ksp[(Cu(OH)2)]=2×10-a)
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。
(1)Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分,需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示:![]()
①加入试剂a后发生反应的离子方程式为 。
②操作b为 ,操作c为 。
③Al(NO3)3待测液中,c (Al3+) = mol·L-1(用m、v表示)。
(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:![]()
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在 范围内(填字母序号)。
| 物质 | Na | S | Al2O3 |
| 熔点/℃ | 97.8 | 115 | 2050 |
| 沸点/℃ | 892 | 444.6 | 2980 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na+、Mg2+、Cl-、Br-等)中模拟工业生产来提取镁,主要过程如下:![]()
回答下列问题:
(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是 。
(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有 溶液的烧杯中,充分搅拌后经 、 (填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。
(3)下图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图:![]()
其中装置A的作用是 。
(4)写出过程④中发生反应的化学方程式 。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com