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某地煤矸石经预处理后主要含SiO2(61%)、Al2O3(30%)和少量的Fe2...

某地煤矸石经预处理后主要含SiO2(61%)Al2O3(30%)和少量的Fe2O3FeOMgO。实验小组设计如下流程用其制备碱式硫酸铝[Al2(OH)4SO4]:

(1)为提高“酸浸”时铝浸出率,可采取的措施之一是     

(2)氧化时应控制反应温度在10℃~20℃,其原因是      ,“氧化”时可用MnO2替代,发生的离子方程式     

(3)试剂X为      ,设计一个简单的实验证明铁元素已被沉淀完全     

(4)加入CaCO3制备碱式硫酸铝的化学方程式     

 

(1)适当加热(或将煤矸石粉碎,适当提高硫酸的浓度等) (2)防止H2O2分解 MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2 Fe3+ + 2 H2O (3)Al2O3;静置,取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液呈现血红色,说明未沉淀完全,反之则沉淀完全。 (4)Al2(SO4)3 + 2CaCO3 + 2H2O = Al2(OH)4SO4+2CaSO4+2CO2↑ 【解析】 试题分析:煤矸石经预处理后主要含SiO2(61%)、Al2O3(30%)和少量的Fe2O3、FeO及MgO,由实验流程可知,加硫酸后,Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO均与硫酸反应,只有SiO2不反应,酸溶后溶液中含Al3+、Fe2+、Fe3+、Mg2+,然后加过氧化氢氧化Fe2+,再加X为氧化铝、氢氧化铝等调节pH,促进铁离子水解转化为沉淀,则过滤得到滤渣为SiO2、Fe(OH)3,除杂II除去溶液中镁离子,滤渣Ⅱ为Mg(OH)2,然后滤液中加硫酸酸化,再加碳酸钙调节pH,从而制备Al2(OH)4SO4, (1)为提高“酸浸”时铝浸出率,可采取的措施之一是适当加热(或将煤矸石粉碎,适当提高硫酸的浓度等)。 故答案为:适当加热(或将煤矸石粉碎,适当提高硫酸的浓度等); (2)氧化时应控制反应温度在10℃~20℃,其原因是防止H2O2分解,“氧化”时可用MnO2替代,发生的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O。 故答案为:防止H2O2分解;MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O; (3)试剂X为Al2O3,设计一个简单的实验,证明铁元素已被沉淀完全的方法为静置,取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液呈现血红色,说明未沉淀完全,反之则沉淀完全。 故答案为:Al2O3;静置,取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液呈现血红色,说明未沉淀完全,反之则沉淀完全; (4)加入CaCO3制备碱式硫酸铝的化学方程式为Al2(SO4)3+2CaCO3+2H2O=Al2(OH)4SO4+2CaSO4+2CO2↑。 故答案为:Al2(SO4)3+2CaCO3+2H2O=Al2(OH)4SO4+2CaSO4+2CO2↑。 考点:考查化学工艺流程;物质分离提纯方法的综合应用  
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为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及SiO2等,其中VOSO4可溶于水),科研人员最新研制了一种回收钒的新工艺,主要流程如下:

(1)萃取反萃取过程中所需的主要玻璃仪器                 

(2)上述流程中涉及到两处氧化还原反应。

①“浸取还原”过程的产物为VOSO4,该反应的离子方程式为             

②“氧化”过程无气体产生,溶液中VO2+转化为VO2+,该反应的离子方程式为            

(3)“沉淀”过程中,沉钒率受温度、氯化铵系数(NH4Cl的质量与调节pH之后的料液中VO的质量比)的影响,其中温度与沉淀率的关系如图所示,温度高于80℃沉钒率降低可能原因           

(4)上述流程中所得沉淀为一系列的聚合物种[其分子组成可用NmHnVxOy表示]谱法分析沉淀的摩尔质量为832g/mol沉淀83.2g用下列装置测定其组成,充分焙烧后玻璃管内残留V2O5固体为72.8g所得气体通过U形管后U形管增重3.6g

①广口瓶中硫酸的作用为                    

②该沉淀的分子式为                       

 

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硝酸铝是一种常见常见媒染剂。工业上用含铝废料(主要含Al、Al2O3、Fe3O4、SiO2等)制取硝酸铝晶体[Al(NO3)3·9H2O]铝单质的流程如下:

(1)写出反应Ⅰ中Fe3O4参加反应的离子方程式:    

(2)写出反应Ⅱ的离子方程式:    

(3)该流程中有一处设计不合理,请指出并加以改正:    

(4)写出反应Ⅵ的化学方程式:    

 

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有机物J是我国食品添加剂使用卫生标准规定允许使用的食品香料,香气强度为普通香料的3~4倍。有机物J的合成路线如下图

(1)该香料包装袋打开后需要尽快使用的原因                 

(2)由D到 F需要先后经过的反应类型为                 

(3)可以用来检验F→I合成过程中生成了有机物I方程式                 

(4)J的一种同分异构体K,能与NaHCO3反应,在浓硫酸加热情况下可失去一分子水后能形成L或M,L中除苯环外还有一个六元环,而M能使溴水褪色。写出K的结构简式                 

(5)已知:利用题目所给信息设计由合成合成路线流程图示例如下:

 

 

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将FeO与Cu(NO3)2的混合物9.08g全部溶于300mL、1mol/L的盐酸中,有部分Fe2+被酸性条件下的NO3-氧化(其化学反应方程式为:3Fe2++NO3-4H+=3Fe3++NO↑+2H2O),放出NO气体448mL(标准状况);继续向溶液中通入一定量的Cl2恰好将溶液中的Fe2+完全氧化;再加入10g过量的铁粉,充分反应放出H2,过滤,得到不溶固体。下列叙述正确的是

A.Cu(NO3)2的物质的量为0.01mol

B.通入Cl2的体积(标准状况)为448mL

C.放出H2的体积(标准状况)为112mL

D.得到不溶固体的质量为6.72g

 

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下列实验的解释或结论正确的是

选项

实验

解释或结论

A

向包有Na2O2的脱脂棉滴少量水,脱脂棉燃烧

Na2O2与H2O反应放热并有O2生成

B

向NaI溶液滴加FeCl3溶液,再加入CCl4,振荡,静置,下层呈紫红色

氧化性:I2Fe3+

C

取酸雨试样,滴加H2O2溶液,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀

该酸雨试样中一定含有H2SO3

D

用激光笔照射水玻璃(Na2SiO3溶液,有丁达尔现象

SiO32-水解生成硅酸胶体

 

 

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