我市某地的煤矸石经预处理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等,一种综合利用工艺设计如下:
已知:
离子 | 开始沉淀pH | 完全沉淀pH |
Fe3+ | 2.1 | 3.2 |
Al3+ | 4.1 | 5.4 |
请回答下列问题:
(1)“酸浸”后得到的残渣中主要含有的物质是___________,物质X的化学式为___________。
(2)“酸浸”时影响铝浸出率的因素可能有(写出两个)___________、___________。
(3)为了获得产品Al(OH)3,从煤矸石的盐酸浸取液开始,若只用CaCO3一种试剂,后续操作过程是___________。
(4)Al(OH)3可添加到塑料中作阻燃剂的原因是___________。
(5)以Al和MnO2为电极,与NaCl和稀氨水电解质溶液组成一种新型电池,放电时MnO2转化为MnO(OH).该电池反应的化学方程式是___________。
(6)预处理后的100t煤矸石经上述流程后,得到39t纯度为95%的氢氧化铝产品.则预处理后的100t煤矸石中铝元素的回收率为___________。
现有某铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物),某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了如图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。
(1)A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是___________,反应中浓硫酸表现出的性质是___________、___________。
(2)连接好装置后,首先应进行的操作是___________。
(3)装置C溶液反应时,体现气体的___________性。
(4)称量E的质量,并将a g铁碳合金样品放入装置A中,再加入足量的浓硫酸,待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为___________(写表达式).
(5)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数会偏低,原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大.你认为改进的方法是___________。
(6)乙同学认为,即使甲同学认为的偏差得到改进,依据此实验测得合金中铁的质量分数还会偏高.你认为其中的原因是___________。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:
(1)反应①应在温度较低的情况下进行。因在温度较高时KOH 与Cl2 反应生成的是KClO3。写出在温度较高时KOH 与Cl2反应的化学方程式___________,该反应的氧化产物是___________。
(2)在溶液I中加入KOH固体的目的是___________(填编号).
A.与溶液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
C.为下一步反应提供碱性的环境
D.使KClO3转化为 KClO
(3)从溶液II中分离出K2FeO4后,还会有副产品KNO3、KCl,则反应③中发生的离子反应方程式为___________。
(4)如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净___________。
(5)高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性,是一种优良的水处理剂.其水溶液中FeO42-的存在形态如下图所示.下列说法正确的是( )
A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态
B.向pH=2的这种溶液中加KOH溶液至pH=10,HFeO4-的分布分数先增大后减小
C.向pH=8的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为:H2FeO4+OH-=HFeO4-+H2O
请回答下列问题:
(1)火箭燃料液态偏二甲肼(C2H8N2)是用液态N2O4作氧化剂,二者反应放出大量的热,生成无毒、无污染的气体和水.已知室温下,1g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ,则该反应的热化学方程式为___________。
(2)298K时,在2L固定体积的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g)⇌N2O4(g)△H=-a kJ•mol-1 (a>0).N2O4的物质的量浓度随时间变化如图1.达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题:
①298k时,该反应的平衡常数为___________L•mol-1(精确到0.01).
②下列情况不是处于平衡状态的是___________
a.混合气体的密度保持不变;b.混合气体的颜色不再变化; c.气压恒定时.
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6mol n(N2O4)=1.2mol,则此时V(正)___________V(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)工业上“除钙、镁”的原理反应为:MgSO4+2NaF═MgF2↓+Na2SO4;CaSO4+2NaF═CaF2↓+Na2SO4
已知KSP(CaF2)=1.11×10-10,KSP(MgF2)=7.40×10-11,加入过量NaF溶液反应完全后过滤,则滤液中= ___________。
(4)电解法可消除甲醇对水质造成的污染,原理是:通电将Co2+氧化成Co3+,然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+(用石墨烯吸附除去Co2+)。现用图2装置模拟上述过程,则:Co2+在阳极的电极反应式为:___________;除去甲醇的离子方程式为___________。
如图是一种应用广泛的锂电池,LiPF6是电解质,SO(CH3)2是溶剂,反应原理是4Li+FeS2=Fe+2Li2S.下列说法不正确的是( )
A.该装置将化学能转化为电能
B.电子移动方向是由a极流向b极
C.可以用水代替SO(CH3)2做溶剂
D.b极反应式是FeS2+4Li++4e-=Fe+2Li2S
X、Y、Z、M、W、R为六种短周期元素.它们的外层电子数与原子序数关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物
B.X能与RZ2反应生成R和XZ,证明X非金属性比R强
C.X、Y、Z分别与M元素形成的简单化合物,其稳定性依次递减
D.1mol由W与M元素组成的化合物,常温下与水完全反应能生成2g气体