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碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]是利用工业铝灰和活性铝矾土为原料(主要含...

碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]是利用工业铝灰和活性铝矾土为原料(主要含AlAl2O3SiO2及铁的氧化物)经过精制加工而成,此产品活性较高,对工业污水具有较好的净化效果。其制备流程如下:

1)原料需要粉碎,其目的是___________;滤渣I的主要成分是____________

2)步骤①在煮沸过程中,溶液逐渐变为浅绿色,检验溶液中呈浅绿色的阳离子常采用加入_________溶液进行检验(填试剂化学式)。

3)步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH,其目的:一是生成碱式氯化铝;二是_________;已知碱式氯化铝的分散质粒子大小在1100 nm之间,则区别滤液I与碱式氯化铝两种液体的物理方法是________;若Ca(OH)2溶液过量,则步骤③得到的碱式氯化铝产率偏低,用离子方程式解释其原因为__________

4)某温度下若0.1 mol AlCl3溶于蒸馏水,当有2.5%水解生成Al(OH)3胶体时,吸收热量Q kJ,该水解过程的热化学反应方程为__________________

 

增大反应物接触面积,加快溶解速率,提高Al3+的浸出率 SiO2(二氧化硅) K3[Fe(CN)6] 除Fe3+ 观察是否有丁达尔效应 Al3+ + 4OH-=AlO2- + 2H2O AlCl3(aq) + 3H2O(l)Al(OH)3(胶体) + 3HCl(aq) ΔH=+400Q kJ∕mol 【解析】 工业铝灰和活性铝矾土为原料(主要含Al、Al2O3、SiO2及铁的氧化物),加入硫酸和盐酸,SiO2不溶,Al、Al2O3及铁的氧化物溶解为离子,滤渣I为SiO2,滤液调节pH,三价铁离子会转化为沉淀,则滤渣II为氢氧化铁,滤液II再经过蒸发浓缩,过滤得到硫酸钙和碱式氯化铝溶液。据此解答。 (1)有固体参加的反应,固体的表面积越大,反应速率越快,所以粉碎煤矸石能增大接触面积,加快溶解速率;二氧化硅不溶于酸,所以滤渣I为SiO2; (2)Fe2+在溶液中为绿色,可以用K3[Fe(CN)6]溶液检验; (3)根据流程可知加入Ca(OH)2并控制pH,其目的:一是生成碱式氯化铝;其次还可以除去铁离子;已知碱式氯化铝的分散质粒子大小在1nm〜100nm之间,则为胶体,滤液I为溶液,用一束光照射液体,观察是否有丁达尔效应,有丁达尔效应的是碱式氯化铝;Al3+与过量的强碱反应生成偏铝酸盐,所以若Ca(OH)2溶液过量,则步骤③得到的产率偏低,该反应的离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O; (4)若0.1mol AlCl3在某温度下溶于蒸馏水,当有2.5%水解生成Al(OH)3溶液时,吸收热量QkJ,则1mol完全反应水解吸收的热量为400QkJ,则其热化学方程式为:AlCl3(aq)+3H2O(l)Al(OH)3(胶体)+3HCl(aq)△H=+400QkJ/mol。  
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固体D是一种红色氧化物。

(1)混合气体A通入足量NaOH溶液后,溶液B中属于盐的溶质有___________________

(2)白色沉淀C中加入盐酸的实验现象为____________________________________

(3)固体DHCl溶液反应的离子方程式为______________________________________

 

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Na2S2O3·5H2O可作为高效脱氯剂,工业上用硫铁矿(FeS2)为原料制备该物质的流程如下。

已知:I.气体A可以使品红溶液褪色,与硫化氢(H2S)混合能获得单质硫。

Ⅱ.pH约为11的条件下,单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。

回答下列问题:

1)沸腾炉中将粉碎的硫铁矿用空气吹动使之达到“沸腾”状态,其目的是______________

2)吸收塔中的原料B可以选用_____________(填字母序号)。

ANaCl溶液 BNa2CO3溶液 CNa2SO4溶液

3)某小组同学用下图装置模拟制备Na2S2O3的过程(加热装置已略去)。

A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快,其原因是_____________。装置B的作用是______________

C中制备Na2S2O3发生的连续反应有:Na2S+H2O+SO2Na2SO3+H2S_____________Na2SO3+SNa2S2O3

4)工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺,将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取,得到单质硫和硫化氢气体,该反应的化学方程式为______________

 

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污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含少量铁,铝,铜等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程,既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。

请回答下列问题:

(1)上述流程脱硫实现了________(选填编号)。

a.废弃物的综合利用   b.白色污染的减少   c.酸雨的减少   d.臭氧层空洞的减少

(2)步骤I生成无水MnSO4的化学方程式是________。步骤IV生成无水MnO2的化学方程式是________

(3)步骤I中,用MnCO3能除去溶液中Al3+Fe3+,其原因是_______。滤渣M的成分是________。铜元素以________形式存在于滤渣N中。(写化学式)

(4)产品MnO2可作超级电容材料,用惰性电极电解MnSO4溶液可以制得MnO2,则MnO2________生成。(填电极名称)

(5)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。按照图示流程,将2.0m3(标准状况)含SO2的体积分数为60%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量10.44kg。则在除去铁、铝、铜、镍等杂质的过程中,所引入的锰元素为________kg

 

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碳酸氢钠是一种重要的化工原料,在日常生活中也有广泛的用途,侯德榜先生发明了连续生产纯碱与氯化铵的联合制碱工艺,成为近代化学工业的奠基人之一,该反应原理为:饱和

现用如图所示装置和上述原理制取碳酸氢钠晶体,图中夹持装置已略去.

可选用的药品有:①石灰石②生石灰③盐酸④稀硫酸⑤浓氨水⑥饱和氯化钠溶液⑦饱和碳酸氢钠溶液

请回答下列问题

(1)仪器a的名称是______

(2)中应选用的药品是______填序号

(3)在实验过程中,应先向C中通入的气体的化学式是______,其原因是______

(4)中脱脂棉应浸润的试剂是______填写字母编号

浓硫酸    稀硫酸  氢氧化钠溶液  浓硝酸

(5)该小组同学为了测定C中所得晶体中碳酸氢钠的纯度假设晶体中不含碳酸盐杂质,先将晶体充分干燥后,称量质量为wg,称量质量为wg,然后进行如下图所示实验:

操作中的方法是__________________

所得晶体中碳酸氢钠的纯度是______不必化简

 

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硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂,实验室合成硫酰氯的实验装置如图所示:

已知:①SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)   △H=-97.3kJmol-1

②硫酰氯常温下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”;

100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解,生成二氧化硫和氯气。

(1)仪器a为恒压分液漏斗,与普通分液漏斗相比,其优点是_________

(2)仪器b的名称为_________

(3)装置E为储气装置,用于提供氯气,则分液漏斗c中盛放的试剂为___。当装置E中排出氯气1.12L(已折算成标准状况)时,最终得到5.4g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率 _________。为提高硫酰氯的产率,本实验操作中还需要注意的事项有___(只答一条即可)。

(4)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为_________,分离两种产物的方法是_________

(5)若将SO2Cl2按照一定比例通入水中,请设计简单实验验证二者是否恰好完全反应。_________(简要描述实验步骤、现象和结论)。仪器自选;供选择试剂:滴加酚酞的氢氧化钠溶液、氯化亚铁溶液、硫氰化钾溶液、品红溶液。

(6)长期存放的硫酰氰会发黄,其原因可能为_________

 

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