【题目】中医认为,明矾[KAl(SO4)2·12H2O]具有解毒杀虫,燥湿止痒,止血止泻,清热消痰的功效。实验室用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制取明矾的流程如下图所示。请回答下列问题:
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(1)明矾溶于水后呈________性(填“酸”、“碱”或“中”);其原因是______(用离子程式表示)。
(2)明矾溶于水后所得的溶液中各离子浓度由大到小的顺序是__________。
(3)向明矾溶液中逐滴加Ba(OH)2溶液至硫酸根离子刚好沉淀完全时,溶液的pH_____7(填“>”、“<”、“=”),离子反应总方程式为_________________
(4)为尽量少引入杂质,流程中的“试剂”应选用______________(填标号)。
A.NaCl溶液 B.KOH溶液 C.氨水 D.H2SO4溶液
(5)流程图中“沉淀”的化学式为_________________。
(6)已知:Kw=l.0×10-14,Al(OH)3
AlO2-+H++H2O,K=2.0×10-13:则Al(OH)3与NaOH溶液反应的平衡常数等于________________
【答案】酸 Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+ c(SO42-)>c(K+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-) > Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O B Al(OH)3 20
【解析】
主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质的废易拉罐用浓KOH溶解,得到偏铝酸钾溶液,并通过过滤除去Fe、Mg等杂质,滤液中通入过量CO2气体,生成Al(OH)3沉淀,过滤后将沉淀溶解在稀硫酸中,得到硫酸铝溶液,添加K2SO4溶液后蒸发浓缩并冷却结晶得到晶体明矾。
(1)Al3+在溶液中能水解,则明矾溶于水后呈酸性,发生水解反应的离子方程式为Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+;
(2) 明矾[KAl(SO4)212H2O]溶于水发生电离KAl(SO4)2═K++Al3++2SO42-,其中铝离子要发生水解Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,使溶液中的铝离子减少,氢离子增多,所以溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为c(SO42-)>c(K+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-);
(3) 明矾的电离方程式为:KAl(SO4)2═K++Al3++2SO42-,假设SO42-的物质的量为2mol,则明矾溶液中含有2molSO42-,1molAl3+,向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-刚好沉淀完全时,需要2molBa(OH)2,即加入的Ba2+为2mol,OH-为4mol,生成2molBaSO4,1molAl3+与4molOH-反应生成1molAlO2-,反应的离子方程式为Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O,反应后溶液呈碱性,pH>7;
(4) 根据铝能溶解在强酸和强碱性溶液,而铁和镁只能溶解在强酸性溶液中的性质差异,可选择KOH溶液溶解易拉罐,可除去含有的铁、镁等杂质,故答案为B;
(5)由流程分析可知,流程图中“沉淀”的化学式为Al(OH)3;
(6) 已知:Al(OH)3AlO2-+H++H2O①H2OH++OH-②,①-②可得Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,则Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数=
=
=20。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】硼位于ⅢA族,三卤化硼是物质结构化学的研究热点,也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有机合成的催化剂。
[查阅资料] ①BCl3的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃;②2B+6HCl
2BCl3↑+3H2↑;③硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应。
[设计实验] 某同学设计如图所示装置制备三氯化硼:
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请回答下列问题:
(1)常温下,可用高锰酸钾与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应,请写出高锰酸钾与浓盐酸反应的离子方程式:_______________________________________________。
(2)E装置的作用是________________________________。如果拆去B装置,可能的后果是______________________________________________________________________。
(3)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,写出该反应的化学方程式______________________________________________________。实验室保存三氯化硼的注意事项是___________________________________。
(4)实验中可以用一个盛装____________________(填试剂名称)的干燥管代替F和G装置,使实验更简便。
(5)为了顺利完成实验,正确的操作是_____(填序号)。
①先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯 ②同时点燃A、D处酒精灯 ③先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯
(6)请你补充完整下面的简易实验,以验证制得的产品中是否含有硼粉:取少量样品于试管中,滴加浓________________(填化学式)溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉;若无气泡产生,则样品中无硼粉。
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【题目】下列各项反应对应的图象错误的是![]()
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A.图甲:将氮气和氧气混合后在放电条件下反应
B.图乙:将稀盐酸逐滴加入一定量偏铝酸钠溶液中
C.图丙:将二氧化硫逐渐通入一定量氯水中
D.图丁:将铜粉逐渐加入一定量浓硝酸中
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一定温度下,向1L密闭容器中加入1 mol HI(g),发生反应2HI(g)
H2(g)+I2(g),H2物质的量随时间的变化如图所示。
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(1)0~2 min内的平均反应速率v(HI)=______________________。 该温度下,H2(g)+I2(g)
2HI(g)的平衡常数K=________。
(2)相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则_________原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列试剂中的_______,产生H2的速率将增大。
a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3
(4)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,电池总反应可表示为2H2+O2===2H2O,下列有关说法正确的是___________
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A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法或表示方法正确的( )
A. 在稀溶液中,
;
,若将含
的硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热一定为![]()
B. 由
石墨
金刚石
:
可知,金刚石比石墨稳定
C. 实验测得环己烷
、环己烯
和苯
的标准燃烧分别为
、
和
,可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键
D. 在101kPa时,
完全燃烧生成液态水,放出
热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为:
;![]()
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【题目】下列热化学方程式正确的是
A. 甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
B. 500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1
C. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b,则a<b
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【题目】已知H2的燃烧热为ΔH=-285.8 kJ·mol-1,CO的燃烧热为ΔH=-282.8 kJ·mol-1;现有H2和CO组成的混合气体5.6 L(标准状况),经充分燃烧后,放出总热量为71.15 kJ,并生成液态水。下列说法正确的是
A. CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-282.8 kJ·mol-1
B. H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C. 燃烧前混合气体中CO的体积分数为60%
D. 燃烧后的产物全部与足量的过氧化钠作用可产生0.125 mol O2
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【题目】已知醋酸在水溶液中建立如下电离平衡: CH3COOH
H++ CH3COO-,若只改变一个条件,一定可以使c(CH3COOH)/c(H+)减小的是
A. 通氯化氢气体 B. 加入少量醋酸钾固体
C. 加入少量氢氧化钠固体 D. 通入少量冰醋酸
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【题目】常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是![]()
①含有大量
的溶液:
、
、
、![]()
②
的溶液中:
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③加入Mg能放出
的溶液中:
、
、
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④澄清透明溶液中:
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⑤中性溶液中:
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、
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⑥稀硫酸中:
、
、
、![]()
⑦
溶液中:
、
、
、![]()
⑧![]()
的溶液中:
、
、
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⑨通入大量
的溶液中:
、
、
、
。
A.②③④⑧B.②③⑤⑦C.①②③⑨D.④⑤⑥⑨
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