
單項選擇題:本題包括10小題,每小題2分,共20分。每小題只有一個選項符合題意。
1.垃圾分類處理就是新時尚。下列做法正確的是( )
A. 回收廚余垃圾,提取食品用油 B. 焚燒廢舊塑料,防止白色污染
C. 回收電子垃圾,集中填埋處理 D. 改變生活方式,預防廢物生成
【答案】D
【詳解】A.回收廚余垃圾,不能提取食品用油,故A錯誤;
B.焚燒廢舊塑料會產(chǎn)生有毒氣體,污染空氣,故B錯誤;
C.回收電子垃圾,進行無害處理,不能集中填埋處理,會污染環(huán)境,不提倡,故C錯誤;
D.充分利用資源、減少廢物生成,垃圾分類回收利用,預防廢物生成,減少環(huán)境污染,應提倡,故D符合;
故選:D。
2.新制氯水中存在反應Cl2+H2OH++Cl-+HClO,下列表示反應中相關微粒的化學用語正確的是( )
A. 中子數(shù)為18的氯原子:Cl
B. H2O的比例模型:
C. Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖:
D. HClO的電子式:
【答案】A
【詳解】A.氯元素的質(zhì)子數(shù)為17,中子數(shù)為20的氯原子的質(zhì)量數(shù)為37,該原子的正確表示方法為:Cl,故A正確;
B.H2O分子中氧原子半徑大于氫原子半徑,故B錯誤;
C.Cl-結(jié)構(gòu)示意圖中質(zhì)子數(shù)不會發(fā)生變化,還應該是17,故C錯誤;
D.次氯酸為共價化合物,H原子最外層1個電子,Cl原子最外層7個電子,O原子最外層6個電子,則其電子式為,故D錯誤;
故選: A。
3.下列有關物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應關系的是( )
A. SiO2熔點高硬度大,可用于制光導纖維
B. Al2O3是兩性氧化物,可用作耐高溫材料
C. NaHCO3受熱易分解,可用于制胃酸中和劑
D. 鈉鉀合金熔點低,可用作快中子反應堆的熱交換劑
【答案】D
【詳解】A.SiO2可用于制光導纖維,利用的是二氧化硅的導光性,與其熔點無關,故A錯誤;
B.由于Al2O3具有較高熔點,可用作耐高溫材料,與Al2O3是兩性氧化物無關,故B錯誤;
C.碳酸氫鈉與鹽酸反應,可用作胃酸中和劑,與NaHCO3的穩(wěn)定性無關,故C錯誤;
D.鈉鉀合金熔點低,可用作快中子反應堆的熱交換劑,故D正確;
故選:D。
4.常溫下,下列各組離子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A. 無色透明的溶液:Na+、Cu2+、SO42-、NO3-
B. Kw/c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液:NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-
C. c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液:K+、NH4+、MnO4-、SO42-
D. 水電離的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液:K+、Na+、AlO2-、CO32-
【答案】B
【詳解】A.Cu2+為有色離子,在溶液中不能大量共存,故A錯誤;
B.Kw/c(H+)=1×10?13mol?L?1的溶液呈酸性,NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-之間不反應,都不與氫離子反應,在溶液中能夠大量共存,故B正確;
C.c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液:Fe2+、MnO4-發(fā)生氧化還原反應,在溶液中不能大量共存,故C錯誤;
D.水電離的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液呈酸性或堿性,AlO2-、CO32-
與氫離子反應,在酸性溶液中不能大量共存,故D錯誤;
故選:B。
5.下列實驗操作能達到實驗目的的是( )
A. 過濾操作時,可用玻璃棒攪拌混合物以加快過濾速度
B. 分液操作時,先將上層液體從上口倒出,再將下層液體從下口放出
C. 在裝置甲中放入MnO2和稀鹽酸加熱制備氯氣
D. 在裝置乙中放入NaOH溶液吸收實驗室制氯氣時的尾氣
【答案】D
【詳解】A.過濾操作時,不能用玻璃棒攪拌混合物,防止捅破試紙,故A錯誤;
B.分液操作時,先將下層液體從下口放出,再將上層液體從上口倒出,故B錯誤;
C.在裝置甲中放入MnO2和濃鹽酸加熱制備氯氣,不能用稀鹽酸,故C錯誤;
D.在裝置乙中放入NaOH溶液吸收實驗室制氯氣時的尾氣,因為氯氣有毒不能任意排放,氯氣可以用氫氧化鈉反應被吸收,故D正確;
故選:D。
6.下列有關物質(zhì)性質(zhì)的敘述正確的是( )
A. Cu片放入濃硫酸可生成SO2
B. KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3膠體
C. 在蒸發(fā)皿中充分加熱FeCl3溶液可得到FeCl3固體
D. 向苯酚溶液中滴加Na2CO3溶液可生成CO2
【答案】B
【詳解】A.Cu片放入濃硫酸加熱生成SO2 ,常溫下不反應,故A錯誤;
B.KAl(SO4)2·12H2O溶于水電離出鋁離子,鋁離子水解可形成Al(OH)3膠體,故B正確;
C.在蒸發(fā)皿中充分加熱FeCl3溶液,氯化鐵水解生成氫氧化鐵和氯化氫,氯化氫易揮發(fā),促進水解,最終可得到Fe(OH)3固體,故C錯誤;
D.向苯酚溶液中滴加Na2CO3溶液反應生成苯酚鈉和碳酸氫鈉,因為碳酸的酸性大于苯酚的酸性,不能生成CO2,故D錯誤
故選:B。
7.下列指定反應的離子方程式正確的是( )
A. 飽和Na2CO3溶液與BaSO4固體反應:CO32-+BaSO4=BaCO3+SO42-
B. 室溫下用濃HNO3溶解銅:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
C. 向次氯酸鈉溶液中通入足量SO2氣體:ClO-+SO2+H2O=HClO+HSO3-
D. 向碳酸氫銨溶液中加入足量澄清石灰水:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
【答案】A
【詳解】A.飽和Na2CO3溶液與BaSO4固體反應:CO32-+BaSO4=BaCO3+SO42-,符合客觀事實,電荷守恒,原子守恒,故A正確;
B.室溫下用濃HNO3溶解銅: Cu+2NO3-+4H+=Cu2++NO2↑+2H2O,故B錯誤;
C.向次氯酸鈉溶液中通入足量SO2氣體,發(fā)生氧化還原反應:ClO-+SO2+H2O= Cl-+SO42-+2H+,故C錯誤;
D.向碳酸氫銨溶液中加入足量澄清石灰水:Ca2++HCO3-+NH4++2OH-=CaCO3↓+2H2O+NH3,故D錯誤;
故選:A。
8.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,Y是地殼中含量最高的元素,工業(yè)上通常電解Z的熔融氧化物得到其單質(zhì),W的最外層電子數(shù)是其最內(nèi)層電子數(shù)的3倍,四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為19。下列說法正確的是( )
A. 原子半徑r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B. Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的弱
C. X的最高價氧化物對應水化物的酸性比W的弱
D. X和W形成的化合物XW2中含有離子鍵
【答案】C
【分析】Y是地殼中含量最高的元素,Y是氧元素;工業(yè)上通常電解Z的熔融氧化物得到其單質(zhì),Z是鋁元素,W的最外層電子數(shù)是其最內(nèi)層電子數(shù)的3倍,Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,W是硫元素,四種元素原子的最外層電子數(shù)之和為19,可以推出X最外層電子數(shù)是4,X是碳元素。
【詳解】A.原子半徑同一周期從左到右逐漸減少,同一主族從上到下逐漸增大,故四種元素的原子半徑r(Z)>r(W)> r(X)>r(Y),故A錯誤;
B.同一主族從上到下非金屬性逐漸減弱,氧元素和硫元素處于同一主族,氧元素的非金屬性大于硫元素,非金屬性越強,氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強,故B錯誤;
C.X的最高價氧化物對應水化物是碳酸,是弱酸,W的最高價氧化物對應水化物是硫酸,是強酸,故C正確;
D.X和W形成的化合物CS2中含有共價鍵,沒有離子鍵,故D錯誤;
故選:C。
9.在給定條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是( )
A. MgCO3(s)MgCl2(aq)Mg(s)
B. SiO2(s)SiCl4(l)Si(s)
C. FeS2(s)SO3(g)H2SO4(aq)
D. N2(g)NH3(g)[Ag(NH3)2]NO3(aq)
【答案】D
【詳解】A.MgCO3(s)和鹽酸反應生成氯化鎂和水,氯化鎂溶液電解得到氫氧化鎂,氫氣和氯氣,不能直接得到金屬鎂,應是電解熔融狀態(tài)的氯化鎂得到金屬鎂,故A錯誤;
B.SiO2(s)與鹽酸不反應,故B錯誤;
C.FeS2(s)在高溫下和氧氣反應生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,故C錯誤;
D.氮氣與氫氣在高溫高壓和催化劑作用下可以生成氨氣,向硝酸銀溶液中通入氨氣可以生成硝酸二氨合銀,故D正確;
故選:D。
10.高鐵酸鹽(如Na2FeO4)被廣泛應用在水處理方面,以鐵基材料為陽極,在高濃度強堿溶液中通過電解制備高鐵酸鹽,裝置如圖。下列說法正確的是( )
A. a為陽極,電極反應式為Fe-6e-+4H2O=FeO42-+8H+
B. 電解過程中電能全部轉(zhuǎn)化為化學能
C. 為防止高鐵酸根擴散被還原,則離子交換膜為陰離子交換膜
D. 鐵電極上有少量氣體產(chǎn)生的原因可能是4OH--4e-=O2↑+2H2O
【答案】D
【詳解】A.陽極鐵失電子在堿性溶液中發(fā)生氧化反應生成高鐵酸鈉,電極反應Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,故A錯誤;
B.電解過程中電能沒有全部轉(zhuǎn)化為化學能,還有一部分轉(zhuǎn)化為熱能,故B錯誤;
C.高鐵酸根離子為陰離子,在陽極生成,電解過程中移向陽極,為防止高鐵酸根擴散被還原,則離子交換膜為陽離子交換膜,故C錯誤;
D.鐵電極上有少量氣體產(chǎn)生是生成氧氣,原因可能是發(fā)生了電極反應:4OH--4e-=O2↑+2H2O,故D正確;
故選:D。
11.下列說法正確的是( )
A. 常溫下,2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)能自發(fā)進行,則該反應的ΔH>0
B. 常溫下,0.1 mol·L-1氨水稀釋后,溶液中c(NH4+)/c(NH3·H2O)的值增大
C. 2 mol SO2與1 mol O2混合反應生成SO3,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4×6.02×1023
D. 用pH均為11的NaOH溶液和氨水分別中和等體積等物質(zhì)的量濃度的鹽酸,消耗氨水的體積更大
【答案】B
【詳解】A.如果該反應常溫下能自發(fā)進行,則△G=△H?T△Sc(OH-),故C正確;
D.c(Cl?)=0.200mol?L?1,說明Na2S恰好和通入的HCl完全反應生成NaCl和H2S。溶液中,c( Na+)=c(Cl?),根據(jù)電荷守恒:c(Cl?)+2c(S2?)+c(HS?)+c(OH?)=c(Na+)+c(H+),可得c(OH-)+c(H2S)+2c(S2-)=c(H+),故D錯誤;?
故選:BC。
15.一定條件下,測得反應3CO(g)+3H2(g)(CH3)2O(g)+CO2(g)達平衡時CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強的關系如圖所示(假定過程中不發(fā)生其他反應)。溫度為T時,向體積為1 L的恒容密閉容器中充入0.4 mol CO和0.4 mol H2,反應達平衡時測得CO2物質(zhì)的量為0.1 mol。下列說法正確的是( )
A. 該反應的ΔHp2
B. 壓強為p2時,圖中Q點所示條件下v(正)v(逆),故B錯誤;
C.溫度為T時,向體積為1 L的恒容密閉容器中充入0.4 mol CO和0.4 mol H2,反應達平衡時測得CO2物質(zhì)的量為0.1 mol,由化學方程式可知消耗的一氧化碳是0.3mol,一氧化碳的轉(zhuǎn)化率是75%,若向恒溫恒壓的容器中加入0.4 mol CO和0.4 mol H2,由于該反應的正反應是體積縮小的反應,所以壓強增大,平衡正向進行,達平衡時CO的轉(zhuǎn)化率大于75%,故C正確;
D.溫度為T時,化學平衡常數(shù)K===104,向原容器中充入0.1 mol CO、0.2 mol(CH3)2O和0.2 mol CO2,溫度不變,則該反應的平衡常數(shù)等于104,故D錯誤;
故選:AC。
16.以含鋰電解鋁廢渣(主要成分為LiF、AlF3、NaF,少量CaO等)為原料,生產(chǎn)碳酸鋰的工藝流程如下:(已知:常溫下,LiOH可溶于水,Li2CO3微溶于水)
(1)含鋰電解鋁廢渣與濃硫酸在200~400 ℃條件下反應2 h,加水浸取后過濾,得到的濾渣主要成分是____________(填化學式)。
(2)流程中浸取后的過濾操作需要趁熱在恒溫裝置中進行,否則會導致Li2SO4的收率下降,原因是________________________________________________________________________。(已知部分物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)見下表)
(3)40℃下進行堿解反應,得到粗碳酸鋰與氫氧化鋁的混合濾渣,生成氫氧化鋁的離子方程式為___________________________________________________。
(4)苛化過程中加入的氧化鈣將不溶性的碳酸鋰轉(zhuǎn)化成氫氧化鋰溶液。若氧化鈣過量,則可能會造成_____________________________________。
(5)碳化反應中,CO2的吸收采用了氣、液逆流的方式,這樣做的優(yōu)點是________________。整個工藝流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)有____________。
【答案】(1). CaSO4 (2). 若未恒溫趁熱過濾,則過濾時溶液溫度下降,硫酸鈉結(jié)晶析出時,夾裹了部分的硫酸鋰共沉淀 (3). 2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ (4). 碳酸鋰產(chǎn)品的鈣離子含量相對升高(或使得氫氧化鋁溶解進入溶液,導致最終產(chǎn)品的純度下降) (5). 可增大接觸面積,提高碳化效率 (6). CO2
【分析】(1) LiF、AlF3、NaF、 CaO與濃硫酸在200~400 ℃條件下反應2 h,生成硫酸鋰,硫酸鋁,硫酸鈉,硫酸鈣,氟化氫和水,據(jù)此可得濾渣;
(2)硫酸鋰的溶解度隨溫度的變化不明顯,而硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而增大,據(jù)此分析;
(3)堿解時加入碳酸鈉,濾液中有鋁離子,發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳氣體,據(jù)此寫出離子方程式;
(4)苛化過程中加入的氧化鈣如果過量,產(chǎn)品中鈣離子的量增多,影響產(chǎn)品的純度;
(5)使反應物充分接觸,提高碳化效率,前后都用到的同一種物質(zhì)可以循環(huán)使用。
【詳解】(1) LiF、AlF3、NaF、 CaO與濃硫酸在200~400 ℃條件下反應2 h,生成硫酸鋰,硫酸鋁,硫酸鈉,硫酸鈣,氟化氫和水,而硫酸鋰,硫酸鋁,硫酸鈉都是可溶性的鹽,硫酸鈣是微溶物,當作沉淀處理,故濾渣是CaSO4,
故答案為:CaSO4;
(2) 硫酸鋰的溶解度隨溫度的變化不明顯,而硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而增大,如果不在恒溫下過濾,溫度降低,硫酸鈉會析出,會夾裹硫酸鋰,
故答案為:若未恒溫趁熱過濾,則過濾時溶液溫度下降,硫酸鈉結(jié)晶析出時,夾裹了部分的硫酸鋰共沉淀;
(3)堿解時加入碳酸鈉,濾液中有鋁離子,發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳氣體,離子方程式是:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑,
故答案為:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(4)苛化過程中加入的氧化鈣如果過量,氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣,產(chǎn)品中鈣離子的量增多,也有可能使氫氧化鋁反應而溶解,
故答案為:碳酸鋰產(chǎn)品的鈣離子含量相對升高(或使得氫氧化鋁溶解進入溶液,導致最終產(chǎn)品的純度下降) ;
(5)碳化反應中,CO2的吸收采用了氣、液逆流的方式,使反應物充分接觸,提高碳化效率,堿解時生成二氧化碳,碳化時需要通入二氧化碳,循環(huán)利用的物質(zhì)是二氧化碳,
故答案為:可增大接觸面積,提高碳化效率 ; CO2。
17.化合物G是合成一種新型降壓藥的重要中間體,其合成路線如下:
(1)化合物A中官能團的名稱是____________和____________。
(2)化合物A→B的反應類型是________________。
(3)化合物D的分子式為C13H18N2O3,D的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
(4)B的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
①含有苯環(huán),屬于α-氨基酸;② 能發(fā)生銀鏡反應;③ 分子中含有6種不同環(huán)境的氫原子。
(5) 已知:ROHRNH2,寫出以和乙烯為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。_________________________________________________________
【答案】(1). 酯基 (2). 氨基 (3). 取代反應 (4). (5). (6).
【分析】(1)有化合物A的結(jié)構(gòu)簡式可得含有的官能團;
(2)由A產(chǎn)生B,鏈接增長,官能團的變化可知其反應類型;
(3)有化合物D的分子式以及反應物推出其結(jié)構(gòu)簡式;
(4)根據(jù)要求寫出其結(jié)構(gòu)簡式;
(5)根據(jù)題意寫出其合成路線圖。
【詳解】(1)化合物A的結(jié)構(gòu)簡式為,A中含有的官能團為酯基、氨基。
(2)對比A和B的結(jié)構(gòu)簡式可知,A中—NH2與CH3CH2CH2COCl發(fā)生取代反應生成B和HCl,即A→B的反應類型為取代反應。
(3)化合物D的分子式為C13H18N2O3,結(jié)合C、E的結(jié)構(gòu)簡式,以及C→D→E的反應條件,C→D為C中—NO2的還原反應,D的結(jié)構(gòu)簡式為。
(4)B的結(jié)構(gòu)簡式為,B的分子式為C13H17O3N,不飽和度為6,B的同分異構(gòu)體①含有苯環(huán),屬于α—氨基酸,②能發(fā)生銀鏡反應說明結(jié)構(gòu)中含醛基,③分子中含有6種不同環(huán)境的氫原子,氨基、羧基、醛基中有3種H原子,則所寫符合條件的B的同分異構(gòu)體具有對稱性,其結(jié)構(gòu)簡式為。
(5)以和乙烯為原料制備,分析的結(jié)構(gòu)特點,合成可仿流程中F→G,所以由發(fā)生氧化反應合成,由乙烯制備H2NCH2CH2NH2;乙烯中含碳碳雙鍵,H2NCH2CH2NH2中含雙官能團,結(jié)合題給已知,應由CH2=CH2先與Cl2發(fā)生加成反應生成ClCH2CH2Cl,ClCH2CH2Cl在NaOH水溶液中加熱發(fā)生水解反應生成HOCH2CH2OH,HOCH2CH2OH發(fā)生題給已知的反應生成H2NCH2CH2NH2;則合成路線流程圖為:
。
18.鋁工業(yè)產(chǎn)生的硫酸鹽溶液經(jīng)噴霧干燥后得到以硫酸鋁為主的固體,硫酸鋁的利用成為資源綜合利用的一個重要項目。
(1)室溫下配制一定濃度的酸性硫酸鋁溶液,通過加入CaCO3粉末調(diào)節(jié)硫酸鋁溶液的pH,可制得可溶性的堿式硫酸鋁[Ala(OH)b(SO4)c],用于煙氣脫硫,堿式硫酸鋁中b值的大小影響其脫硫效率。制備堿式硫酸鋁溶液時,可以提高b值的措施有_________________________(寫出一條合理措施即可)
(2)在還原氣氛下硫酸鋁固體分解得到的活性Al2O3可作為工業(yè)催化劑載體。在H2還原氣氛下,硫酸鋁的分解常溫就能進行。這是由于在還原氣氛中易生成中間產(chǎn)物Al2S3,隨即再與Al2(SO4)3反應得到Al2O3。則Al2(SO4)3與H2反應生成Al2S3的化學方程式為____________________________________________________。
(3)將10.00 g Al2(SO4)3·n H2O放入坩堝內(nèi),在氬氣氣氛中灼燒。在熱分解過程中,熱重分析儀記錄數(shù)據(jù)如下(已去除坩堝的質(zhì)量):
溫度
298 K
523 K
687 K
1 393 K
固體質(zhì)量
10.00 g
5.94 g
5.14 g
1.53 g
①溫度達1 393 K后固體質(zhì)量不再變化,經(jīng)分析固體成分為γ-Al2O3和無定型Al2O3結(jié)構(gòu)的微晶。則Al2(SO4)3·nH2O中的n值為________。
②求523 K時固體成分的化學式(請寫出計算過程)。__________________
【答案】(1). 適當增加CaCO3的用量、適當升高溫度、延長反應時間或加快攪拌速度 (2). Al2(SO4)3+12H2=Al2S3+12H2O (3). 18 (4). Al2(SO4)3·3H2O
【分析】(1)室溫下配制一定濃度的酸性硫酸鋁溶液,通過加入CaCO3粉末調(diào)節(jié)硫酸鋁溶液的pH,可制得可溶性的堿式硫酸鋁[Ala(OH)b(SO4)c],加入CaCO3的用量多,消耗氫離子,使pH值增大,b值增加;
(2)依據(jù)氧化還原反應進行配平;
(3)依據(jù)原子守恒進行計算;
【詳解】(1)室溫下配制一定濃度的酸性硫酸鋁溶液,通過加入CaCO3粉末調(diào)節(jié)硫酸鋁溶液的pH,可制得可溶性的堿式硫酸鋁[Ala(OH)b(SO4)c],加入CaCO3的用量多,消耗氫離子,使pH值增大,b值增加,升高溫度,
故答案為:適當增加CaCO3的用量、適當升高溫度、延長反應時間或加快攪拌速度 ;
(2) H2還原氣氛下,硫酸鋁的分解常溫就能進行,這是由于在還原氣氛中易生成中間產(chǎn)物Al2S3,由此可知生成物是Al2S3和水,根據(jù)氧化還原反應中的電子守恒進行配平得反應的化學方程式是:Al2(SO4)3+12H2=Al2S3+12H2O,
故答案為:Al2(SO4)3+12H2=Al2S3+12H2O;
(3)①溫度達1 393 K后固體質(zhì)量不再變化,根據(jù)鋁原子守恒得:×2,解得n=18,
故答案為:18;
②由上面的計算可知該物質(zhì)的化學式是Al2(SO4)3·18H2O,10.00g該晶體含有的水的質(zhì)量是523 K時固體的質(zhì)量是5.94g,質(zhì)量的減少量是10.0-5.94g=4.04g,說明固體的結(jié)晶水還沒有完全失去,設其化學式是Al2(SO4)3·xH2O,根據(jù)鋁原子守恒得:,解得x=3,
故答案為:Al2(SO4)3·3H2O。
19.實驗室用軟錳礦(主要成分為MnO2)和黃鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制取Mn2O3和單質(zhì)硫,其實驗流程如下:
已知:① 在堿性條件下,二價錳以Mn(OH)2形式穩(wěn)定存在,三價錳以MnOOH形式穩(wěn)定存在。Mn(OH)2和MnOOH均難溶于水和堿性溶液。
②無水MnSO4晶體熔點700 ℃,在不同溫度下它和MnOOH固體受熱發(fā)生分解:
4MnSO42Mn2O3+4SO2↑+O2↑;2MnOOHMn2O3+H2O↑。
(1)溶浸過程中生成MnSO4、Fe2(SO4)3及單質(zhì)S,該反應的化學方程式為________________________________________________________。
(2)室溫下,為使雜質(zhì)離子濃度小于1×10-6mol·L-1,除鐵步驟中需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為________________(已知:Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16、Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39,pH=7.1時Mn(OH)2開始沉淀)
(3)為提高Mn2O3的產(chǎn)率,流程中兩次過濾操作后均需對濾渣進行洗滌,并________。
(4)(NH4)2S溶液浸取過濾Ⅰ得到的濾渣時發(fā)生反應:(NH4)2S +xS(NH4)2Sx+1,單質(zhì)硫轉(zhuǎn)化為多硫化銨[(NH4)2Sx+1]轉(zhuǎn)移到液相中。實驗時采用過量的飽和(NH4)2S溶液浸取的目的是________________________________________________________。將多硫化銨溶液置于如圖所示的裝置中,控制在90 ℃條件下分解,單質(zhì)硫的提取率可達98%。實驗中適宜的加熱方式為____________________。
(5)請補充完整由MnSO4溶液制備較純凈Mn2O3的實驗方案:向MnSO4溶液中___________
_____________________________________________________________________________,72 h后得到產(chǎn)品Mn2O3。(須使用的試劑:0.2 mol·L-1氨水、3%H2O2溶液、BaCl2溶液、熱水)
【答案】(1). 3MnO2+2FeS2+6H2SO4=3MnSO4+Fe2(SO4)3+4S+6H2O (2). 3.0
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