(12分)无水A1C13可用作有机合成的催化剂,食品膨松剂等。工业上由铝土矿(主要成分是A12O3和Fe2O3)和石油焦(主要成分是碳单质)制备无水A1C13的

(12分)无水A1C13可用作有机合成的催化剂,食品膨松剂等。工业上由铝土矿(主要成分是A12O3和Fe2O3)和石油焦(主要成分是碳单质)制备无水A1C13的

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(12分)无水A1C13可用作有机合成的催化剂,食品膨松剂等。工业上由铝土矿(主要成分是A12O3和Fe2O3)和石油焦(主要成分是碳单质)制备无水A1C13的流程如下
 
(1)在焙烧炉中发生反应:①   
。则反应②的平衡常数的表达式为K=          
(2)氯化炉中A12O3,C12和C在高温下反应的化学方程式为            ;其炉气中含有大量CO和少量C12,可用          溶液除去C12,并回收CO。
(3)升华器中主要含有A1C13和FeC13,需加入一定量A1,其目的是      
(4)工业上另一种由铝灰为原料制备无水A1C13工艺中,最后一步是由A1C136H2O脱去结晶水制备无水A1C13,直接加热不能得到无水A1C13,其原因是       。已知SOC12为无色液体且极易与水反应生成HC1和SO2,A1C136H2O与SOC12混合加热可制取无水A1C13,写出该反应的化学方程式:           
答案
(1)c3(CO2)/c3(CO)(2分) (2)A12O3+3Cl2+3C2A1C13+3CO(2分)
NaOH(或Na2SO3或其它合理答案)(2分) (3)除去FeCl3(2分)
(4)Al3+发生水解(2分) AlCl3·6H2O+6SOCl2=AlCl3+12HCl↑+6SO2↑(2分)
解析
(1)平衡常数是在一定条件下,可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以反应②平衡常数表达式伟K=c3(CO2)/c3(CO)。
(2)由于生成物是氯化铝和CO,所以方程式为A12O3+3Cl2+3C2A1C13+3CO;氯气能溶于碱液中,据此可以吸收。
(3)Al的金属性强于铁,在一定条件下铝能和氯化铁反应,生成氯化铝和铁,即铝的作用是除去氯化铁。
(4)由于氯化铝水解生成氢氧化铝和氯化氢,水解吸热,加热促进水解,且氯化氢挥发,进一步促进水解,所以得不到氯化铝;根据生成物可得出反应的方程式为AlCl3·6H2O+6SOCl2=AlCl3+12HCl↑+6SO2↑。
举一反三
(12分)KMnO4是一种用途广泛的氧化剂,可由软锰矿(主要成分为MnO2)通过下列方法制备:①软锰矿与过量KOH、KC1O3固体熔融生成K2MnO4;②溶解、过滤后将滤液酸化,使K2MnO4完全转变为MnO2和KMnO4;③滤去MnO2,将滤液浓缩、结晶得深紫色的KMnO4产品。
(1)制备过程中,为了提高原料的利用率,可采取的措施是                  
(2)滤液酸化时,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4的离子方程式是            
(3)测定KMnO4产品的纯度可用标准Na2S2O3溶液进行滴定
①配制250mL0. 标准Na2S2O3溶液,需准确称取Na2S2O3固体的质量
        g
②取上述制得的KMnO4产品0.316g,酸化后用标准Na2S2O3溶液进行滴定,滴定至终点消耗Na2S2O3溶液12.00mL。计算该KMnO4产品的纯度。(有关离子方程式为:
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(15分)某探究小组废弃的印刷线路板(含Cu、A1少量Au、Pt等金属的混合物)回收Cu并制备硫酸铝晶体[A12(SO43.18H2O],设计路线如下:

(1)过滤时所需要的玻璃仪器有玻璃棒、                  
(2)实验时需对滤渣2进行洗涤,判断洗涤是否干净的实验操作方法是           
(3)为确定加入铁粉的量,实验中需测定滤液1中Cu2+的量。实验操作为:除去H2O2;准确量取一定体积滤液1于带塞锥形瓶中,加水稀释,调节溶液pH=3-4,加入过量KI-淀粉溶液,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式:

①滴定管在注入Na2S2O3标准溶液之前,要先用蒸馏水洗净,再用      
②滴定终点观察到的现象为            
③若滴定前溶液中的H2O2没有除尽,所测定的含量将会         (填“偏高”、“偏
低”或“不变”)
(4)由滤液2制取硫酸铝晶体,探究小组设计了如下二种方案:
甲:
乙:
①操作③的实验步骤依次为:蒸发浓缩:                 、洗涤。
②从原子利用率角度考虑,          方案更合理。(填“甲”或“乙”)
(5)他们查阅了资料,认为通过先氧化、再调节溶液pH也可将滤液2中的除去。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mo1.L-1计算)。
 
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3+
1.1
3.2
Fe2+
5.8
8.8
A13+
3.8
5.2
①氧化需加入H2O2而不用C12的原因是                 
②调节溶液pH约为               
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溴苯是一种常用的化工原料。实验室制备溴苯的实验步骤如下:
步骤1:在a中(装置如右下图所示)加入15mL无水的苯和少量铁屑,再将b中4.0mL液溴慢慢加入到a中,充分反应。

步骤2:向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑。
步骤3:滤液依次用10mL水8mL 10%的NaOH溶液,10mL水洗涤,分液得粗溴苯。
步骤4:向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙、静置、过滤即得粗产品。
 


溴苯
密度/gcm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中的溶解度
微溶
微溶
微溶
(1)仪器a的名称是              
(2)将b中的液溴慢慢加入到a中,而不能快速加入的原因是           
(3)仪器c的作用是冷凝回流,回流的主要物质有        。(填化学式)
(4)步骤3中第一次用10mL水洗涤的主要操作步骤为            
(5)步骤4得到的粗产品中还含有杂质苯。已知苯、溴苯的有关物理性质如左上表,则要进一步提纯粗产品,还必须进行的实验操作名称是        
(6)若步骤4的粗产品经进一步精制得到6.5mL的溴苯。则该实验中溴苯的产率是 
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(13分)氯气是一种重要的工业原料。
(1)实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式是        
(2)资料显示:Ca(ClO)2 +CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O。某学习小组利用此原理设计如图所示装置制取氯气并探究其性质。

①在该实验中,甲部分的装置是               (填字母)。

②乙装置中FeCl2溶液与Cl2反应的离子方程式是               。证明FeCl2与Cl2发生了氧化还原反应的实验方法是                           
③丙装置中通入少量Cl2,可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质。已知碳酸的酸性强于次氯酸,则丙中发生反应的化学方程式是              
④该实验存在明显的缺陷,改进的方法是                          
(3)为测定漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数,该小组将2.0 g漂白粉配制成250 mL溶液,取出25 mL并向其中依次加入过量稀H2SO4、过量KI溶液,完全反应后,再滴入0.1 mol/L Na2S2O3溶液:2Na2S2O3+I2 ="==" Na2S4O6+2NaI,共消耗20 mL Na2S2O3,则漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为    
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用98%的浓H2SO4(密度为1.84 g/mL)配制1 mol•L-1的稀H2SO4 100mL,配制过程中可能用到下列仪器: ①100mL量筒;②10mL量筒;③50mL烧杯;④托盘天平;⑤100mL容量瓶;⑥胶头滴管;⑦玻璃棒。按使用出现的先后顺序排列正确的是 (    )
A.②⑥③⑦⑤B.④③⑤⑦⑥C.①③⑦⑤⑥D.②⑤⑦⑥

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