无水AlCl3易升华,可用作有机合成的催化剂等,工业上由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3,还含有少量的SiO2 )和石油焦(主要成分是C)为原料制备无
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无水AlCl3易升华,可用作有机合成的催化剂等,工业上由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3,还含有少量的SiO2 )和石油焦(主要成分是C)为原料制备无
题型:不详
难度:
来源:
无水AlCl
3
易升华,可用作有机合成的催化剂等,工业上由铝土矿(主要成分是Al
2
O
3
和Fe
2
O
3
,还含有少量的SiO
2
)和石油焦(主要成分是C)为原料制备无水AlCl
3
:2Al
2
O
3
+6Cl
2
===4AlCl
3
+3O
2
回答以下问题:
(1)Cl
-
的电子式为 ________。Al在元素周期表最中的位置是________。
(2)生产中加入石油焦,其目的是_____________________________________。
(3)加入焦炭后的化学反应可表示为Al
2
O
3
+C+Cl
2
AlCl
3
+X↑,设计实验确定气体X的成分:
____________________________________________________________。
(4)在提纯AlCl
3
粗产品时,需加入少量铝粉,可使熔点较低的FeCl
3
转化为熔点较高的FeCl
2
,从而避免在AlCl
3
中混入铁的氯化物。该反应的化学方程式为 _____________________________________________________________。
(5)为测定制得的无水AlCl
3
产品(含FeCl
3
杂质)的纯度,称取16.25 g无水AlCl
3
样品,溶于过量的NaOH溶液,过滤出沉淀物,沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重,残留固体质量为0.32 g。
①过程涉及的离子方程式__________________________、___________。
②AlCl
3
产品的纯度为__________________________________。
(6)以铝土矿为原料可以通过以下途径提纯氧化铝
①写出滤液甲中溶质的化学式______________________________。
②写出滤液乙中加入过量氨水得到Al(OH)
3
的离子方程式__________________。
答案
(1)
第三周期第IIIA族
(2)碳与O
2
反应,有利于反应正向进行
(3)气体X可能为CO、CO
2
或两者的混合物。将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末,如溶液变浑浊,则X中存在CO
2
,如黑色CuO粉末变成红色粉末,则X中存在CO。
(4)Al + 3FeCl
3
AlCl
3
+ 3FeCl
2
(5)①Fe
3
+
+3OH
-
===Fe(OH)
3
↓
Al
3
+
+4OH
-
===
+2H
2
O
②96%
(6)①NaAlO
2
、Na
2
SiO
3
、NaOH
②Al
3
+
+3NH
3
·H
2
O ===Al(OH)
3
↓+3
解析
(1)在写阴离子的电子式时注意不要忘记写中括号和中括号外的电荷符号。
(2)从生产无水AlCl
3
的化学方程式看,该反应为可逆反应,加入石油焦后,碳与O
2
反应,使可逆反应转化为不可逆反应,有利于反应正向进行。
(3)从Al
2
O
3
+C+Cl
2
AlCl
3
+X↑可以看出X为CO、CO
2
或两者的混合物,确定气体X的成分,就是检验CO、CO
2
的存在
(4)Al 将FeCl
3
还原为FeCl
2
(5)过程中涉及的离子方程式有AlCl
3
与过量的NaOH溶液的反应和FeCl
3
与NaOH溶液的反应,0.32 g残留固体质量是Fe
2
O
3,
则n(Fe
3
+
) = 0.004 mol,m(FeCl
3
)=0.65 g ,m(AlCl
3
)=15.6 g, AlCl
3
产品的纯度为15.6 g /16.25 g = 0.96
(6)过量NaOH溶液可以和铝土矿中的Al
2
O
3
和SiO
2
反应,不与Fe
2
O
3
反应
举一反三
工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS
2
)为原料制备金属铜,有如下两种工艺。
I.火法熔炼工艺,将处理过的黄铜矿加人石英,再通人空气进行焙烧,即可制得粗铜。
(1)焙烧的总反应式可表示为2CuFeS
2
+ 2SiO
2
+5O
2
=2Cu+2FeSiO
3
+4SO
2
该反应的氧化剂是
。
(2)下列处理SO
2
的方法,不合理的是_____
A高空排放 B用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠
C用氨水吸收后,再经氧化制备硫酸铵 D用BaCl
2
溶液吸收制备BaSO
3
(3)炉渣主要成分有FeO、Fe
2
O
3
、SiO
2
、Al
2
O
3
等,为得到Fe
2
O
3
加盐酸溶解后,后续处理过程中,未涉及到的操作有
。
A过滤 B加过量NaOH溶液 C蒸发结晶 D灼烧 E加氧化剂
II. FeCl
3
溶液浸取工艺其生产流程如下图所示
(4)浸出过程中,CuFeS
2
与FeCl
3
溶液反应的离子方程式为_____________。
(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质是
(填化学式)。
(6)若用石墨电极电解滤液,写出阳极的电极反式_____________。
(7)黄铜矿中含少量Pb,调节C1
一
浓度可控制滤液中Pb
2+
的浓度,当c(C1
一
)=2mo1·L
-1
时,溶液中Pb
2+
物质的量浓度为
mol·L
-1
。[已知K
SP
(PbCl
2
)=1 x 10
一5
]
题型:不详
难度:
|
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已知A~G有如图所示的转化关系(部分生成物已略去),其中A、G为单质,D是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,E、F均能与NaOH溶液反应。
请回答下列问题:
(1)写出F的电子式
;
(2)①C溶液与D反应的离子方程式为
;
②F溶液与NaOH溶���共热反应的化学方程式为
;
(3)①请用离子方程式解释C溶液为何显酸性
;
②F溶液中离子浓度由大到小的顺序为
;
(4)将5.4gA投入200mL 2.0mol/L某溶液中有G单质产生,且充分反应后有金属剩余,则该溶液可能是
(填代号)
A.HNO
3
溶液 B.H
2
SO
4
溶液 C.NaOH溶液 D.HCl溶液
(5)将1molN
2
和3molG及催化剂充入容积为2L的某密闭容器中进行反应,已知该反应为放热反应。平衡时,测得D的物质的量浓度为a mol/L。
①如果反应速率v(G)=1.2mol/(L·min),则v(D)=
mol/(L·min)
②在其他条件不变的情况下,若起始时充入0.5molN
2
和1.5molG达到平衡后,D的物质的量浓度
(填“大于”、“小于”或“等于”)a/2 mol/L。
③该条件下的平衡常数为
(用含a的代数式表示)
题型:不详
难度:
|
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相同质量的铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,下列说法不正确的是
A.相同条件下,产生气体的体积相等
B.生成的铝的化合物的物质的量相等
C.消耗酸和碱的物质的量相等
D.相同条件下,转移的电子数相等
题型:不详
难度:
|
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(6分) 向1L AlCl
3
和FeCl
3
混合溶液中加入2mol /LNaOH溶液300mL时,产生的沉淀量达最大值;继续加入NaOH溶液,沉淀开始溶解,当加入NaOH溶液的总体积达到 350mL时,沉淀不再减少,求原溶液中FeCl
3
的物质的量浓度(需写出解题过程)。
题型:不详
难度:
|
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下表中各组物质之间不能通过一步反应实现右图转化的是
甲
乙
丙
A
CH
2
=CH
2
CH
3
CH
2
Cl
CH
3
CH
2
OH
B
SiO
2
H
2
SiO
3
Na
2
SiO
3
C
Cl
2
HCl
CuCl
2
D
AlCl
3
Al(OH)
3
Al
2
O
3
题型:不详
难度:
|
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