铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途。眉山市电解铝厂位于三苏故里修文乡,现已经形成年产33万吨电解铝,配套年产15万吨阳级碳块的规模。该厂用铝土
题型:四川省模拟题难度:来源:
铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途。眉山市电解铝厂位于三苏故里修文乡,现已经形成年产33万吨电解铝,配套年产15万吨阳级碳块的规模。该厂用铝土矿为原料制备铝的工艺流程如下 |
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已知: ①铝土矿的主要成分是 Al2O3,此外还含有少量CuO、Fe2O3等杂质。 ②电解冶炼铝时用碳棒作阳极,用Na3AlF6作助熔剂,电解熔融的Al2O3。 回答下列问题: (1)写出铝土矿与 A 溶液反应的化学方程式 ________________。 (2)滤渣 C的主要成分为___________;实验室过滤时使用的玻璃仪器有___________。 (3)生成过程中,除CaO、H2O可以循环使用外,还可以循环使用的物质有________ (填化学式)。 (4)写出过量CO2通入滤液C生成D的离子方程式 ___________________。 (5)若生产54吨铝,放出平均摩尔质量为36g/mol的气体(经测定气体中不含O2),则消耗阳极______吨。 |
答案
(1)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O (2)CuO、Fe2O3;烧杯、漏斗、玻璃棒 (3)CaCO3、CO2、NaOH (4)CO2+AlO2-+2H2O = Al(OH)3↓+HCO3- (5)24 |
举一反三
铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,如下框图是从铝土矿中制备铝的工艺流程: |
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已知: ①铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质; ②溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应,能生成硅铝酸盐沉淀,化学方程式为: 2Na2SiO3+2NaAlO2+4H2O===Na2Al2Si2O8↓+2H2O+4NaOH 回答下列问题: (1)写出Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式:____________。 (2)滤渣A的主要成分________;实验室过滤时使用玻璃棒,其作用是________。 (3)若该工厂用 kg铝土矿共制得 kg Al(假设每步反应进行完全),则铝土矿中Al2O3的质量分数为______。 (4)若将铝溶解,下列试剂中最好选用_______(填编号)。 A.浓硫酸 B. 稀硫酸 C.稀HNO3 D.浓HNO3 理由是______________________ |
为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如下: |
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回答下列问题: (1)工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,该反应的氧化剂为_____________。 (2)滤液中含钒的主要成分为______________(填化学式)。 (3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式 ______________;沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为___________、_________℃。 |
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(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,反应方程式为:2VO2++H2C2O4+2H+ = 2VOn+ + 2CO2↑+ mH2O,其中n、m分别为______________、________ 。 (5)全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为:VO2++ V2++ 2H+ VO2++H2O+V3+,电池放电时正极的电极反应式为___________。 |
锆(?)主要用于核反应堆燃料棒的包层,这是因为含有1.5%Sn的锆合金具有在辐射下稳定的抗腐蚀性和机械性。以斜锆石(ZrO2)生产金属锆的生产过程示意图如下 |
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(1) 写出斜锆石转化为四氯化锆的化学反应方程式:_____________________ (2) 已知: ① ② 则 ______________ 该反应在Ar气氛中进行的理由是______________。 (3) ZrCl4是白色固体,在潮湿的空气中“冒烟”。这是因为ZrCl4易发生_______反应,生成了 ______________。 (4) 2011年3月发生的日本福岛核电站爆炸,其原因是锆在高温下与水蒸气反应产生大量氢气,同时伴随着放热,最后氢气与空气混合发生爆炸。所发生的置换反应的化学方程式是_____________________ (5) —种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入甲烷;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-在熔融电解质中,O2-向_______ (填正、负)极移动。电池正极的电极反应式为_______,负极的电极反应式为___________。 |
(三选一)【化学—化学与技术】 工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺线路如下 |
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Ⅰ、碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示 |
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Ⅱ、25℃时有关物质的溶度积如下 |
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回答下列问题: (1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为:______________________;25℃时,向含有 Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8 时,c(Mg2+):c(Fe3+)= _______。 (2)“趁热过滤”时的温度应控制在__________________。 (3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行很多次循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行___________,并说明理由:__________________。 (4)已知: Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) △H=+ 532.36kJ/mol Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) △H=+ 473.63kJ/mol 写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式___________________。 |
2006年世界锂离子电池总产量超过25亿只,锂电池消耗量巨大,对不可再生的金属资源的消耗是相当大的,回收利用锂资源成为重要课题。某研究小组对某废旧锂离子电池正极材料(图中简称废料,成份为LiMn2O4、石墨粉和铝箔)进行回收研究,工艺流程如下: 已知:Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。 |
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(1)废料在用NaOH溶液浸取之前需要进行粉碎操作,其目的是_______________。 (2)废旧电池可能由于放电不完全而残留有锂单质,为了安全对拆解环境的要求__________________________。 (3)写出反应④生成沉淀X的离子方程式:________________________ 。 (4)己知LiMn2O4中Mn的化合价为+3和+4价,写出反应②的化学反应方程式:_____________________________。 (5)生成Li2CO3的化学反应方程式为___________________。已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度升高而减小,最后一步过滤时应______________。 |
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